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棒旋星系是旋渦星系的核心有明亮的恆星湧出聚集成短棒,並橫越過星系的中心;其旋臂則看似由短棒的末端湧現至星系之中。而在普通的螺旋星系,恆星都是由核心直接湧出的;在星系分類法以符號SB表示,以區別於正常螺旋星系S。

1 棒旋星系 -簡介

美國NASA哈勃太空望遠鏡拍攝的棒狀旋轉星雲NGC 1672。美國NASA哈勃太空望遠鏡拍攝的棒狀旋轉星雲NGC 1672。

在全天的亮星系中,棒旋星系約佔15%。當統計到較暗的星系時,棒旋星系的比例提高到25%。棒旋星系在質量,光度和光譜上,在成員天體的星族類型,氣體和塵埃的分佈,星系盤和星系暈的結構以及空間分佈的特徵等方面,都和正常的螺旋星系相似。

棒旋星系在運動方面的特徵是:核心常為一個大質量的快速旋轉體,運動狀態和空間結構複雜,棒狀結構內部和附近的氣體和恆星都有非圓周運動;星系盤在星系的外部似乎居主要地位,占星系質量的很大一部分。

棒旋星系有許多基本問題尚待解決,如棒狀結構是怎樣形成的,它在星系演化過程中起什麼作用等。

2 棒旋星系 -分類

棒旋星系棒旋星系
一種有棒狀結構貫穿星系核的旋渦星系。在星系的分類中,以符號SB表示,以別於正常旋渦星系S。在全天的亮星系中,棒旋星系約佔15%。當統計到較暗的星系時,棒旋星系的比例數提高到25%。棒旋星系在質量、光度、光譜上,在成員天體的星族類型、氣體和塵埃的分佈、星系盤和星系暈的結構以及空間分佈的特點等方面,都與正常的旋渦星系相似。按照哈勃的分類法和沃庫勒的分類法,棒旋星系可分為三類:①正常棒旋星系SBa、SBb和SBc;②透鏡型棒旋星系SB0;③不規則棒旋星系SBd和SBm。正常棒旋星系的特徵是棒狀結構明顯,旋臂從棒端伸出,通常與棒體成90度。旋臂從次型a到c越來越展開。SBa和SBb的棒狀結構光滑,而SBc的棒體和旋臂上都有明顯可見的亮星、亮節或亮團。透鏡型棒旋星系SB0與橢圓星系的不同之處是具有棒狀結構,與正常棒旋星系 SBa的不同之處則是沒有旋臂。它的外形猶如希臘字母Θ,即中心有一亮核,核外為一圈亮度較暗並與核共心的透鏡型星系盤,棒體的兩端一般交於盤體的周邊之上。不規則棒旋星系SBd和SBm的棒狀結構不一定在星系的中心位置上,其旋臂結構的不規則性從d向m遞增。棒狀結構的光度約佔星系光度的10~20%;顏色往往比旋臂紅。棒旋星系在運動方面的主要特徵是:①核心常為一個大質量的快速旋轉體,運動狀態和空間結構複雜;②棒狀結構內部和附近的氣體和恆星都有非圓周運動;③星系盤在星系的外部似乎居主要地位,占星系質量的很大一部分,其轉動可能屬較差自轉。   棒旋星系還有許多基本問題尚待解決,例如,棒狀結構是怎樣形成的,它在星系演化過程中起什麼作用等。

3 棒旋星系 -舉例

NGC 1300,幾乎以正面朝向的星系。哈柏太空望遠鏡的影像。NGC 1300,幾乎以正面朝向的星系。哈柏太空望遠鏡的影像。

名稱 類型 所屬星座
Dwingeloo 1 SBb 仙后座
M58 SBc 室女座
M91 SBb 后髮座
M95 SBb 獅子座
M109 SBb 大熊座
Maffei 2 SBb 仙后座
銀河系 SBbc (我們自身所屬星系)
NGC 55 SBc 鯨魚座
NGC 1300 SBbc 波江座
NGC 1365 SBc 天爐座
NGC 253 SBc 玉夫座
M83(南風車銀河) SABC 長蛇座

4 棒旋星系 -相關觀測

美國太空總署(NASA)的哈勃太空望遠鏡最近拍攝到一個棒旋形星系,此星系離地球約三千萬光年,在時鐘星座(Horologium constellation)內。

棒旋形星系(barred spiral galaxy)是中心呈長棒形狀的螺旋形星系(spiral galaxy),一般的螺旋形星系的中心是有圓核的,而棒旋形星系的中心是棒形狀,棒的兩邊有旋形的臂向外伸展。

圖中所見,是科學家利用哈勃太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)拍攝到NGC 1512 棒旋形星系的照片,這星系的直徑有七萬光年,差不多等於銀河系(Milky Way)的寬度。

科學家指出,星系的周圍的環,是一個新星誕生的地帶,這地帶的寬度有二千四百光年。

5 棒旋星系 -梅西爾109

棒旋星系梅西爾109

梅西爾109(簡稱M109,亦稱NGC 3992)是一個位於大熊座的棒旋星系,距離約4,100萬光年。M109是大熊座北星系團中最大的星系,梅西爾108與之伴隨。M109可以經由小望遠鏡在距天璣(北斗三,大熊座γ)40',方位角120º的地方找到。 

梅西爾109由Pierre Méchain在1781年發現,查理斯·梅西爾在1783年將他編入目錄中。 

在1920至1950年代之間被正式認可的梅西爾天體只有103個,在稍後年代中這些新增加的才被廣泛接受。大衛·李維 (David Levy)提及現代的110個天體,當時帕特里克·穆爾爵士提供最原始的104個天體,並列出了M105-M109作為附錄。到了1970年代晚期至今,梅西爾天體就以110個的總數被天文學家普遍的使用。 

M109是棒旋星系的標準樣本,2005年我們的銀河系被証實是與M109星系類似。 

M109 有三個伴星系(UGC 6923、UGC 6940和UGC 6969),觀測發現M109與其伴星系有明顯氫譜線,並且可能有更多的譜線會在更詳細的觀測中顯現出來。M109的H I分佈是規則的以低階輻射形狀延伸至星盤外,在棒狀區域則很明確。在中心的HⅠ呈現空洞的分佈,可能是棒狀結構傳輸了大量氣體,或是在過去發生的堆積事件未能在中心累積大量的氣體才產生的空洞。

在1956年3月,M109內星系的東南方的超新星SN 1956 A被發現。光度由發現時的12。8等增至最亮時的12。3等。這是顆1a型超新星,也是迄今在M109中發現的唯一一顆超新星。 

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