风车星系
风车星系(也称为M101或NGC 5457)位于大熊座,是正面朝向地球的螺旋星系,距离地球大约2,100万光年(600万秒差距)[2]。
风车星系由皮埃尔·梅尚在1781年3月27日发现,随后他将此一发现转达给梅西耶,梅西耶在核对了位置之后将它登录在梅西耶目录中,并作记录。
在2006年2月28日NASA和ESA发表一张非常详细的风车星系照片。这张照片是哈伯太空望远镜当时所拍最大且最详细的星系照片。[3]这张照片是经由51次独立的曝光,再加上一些在地面上拍摄的照片合成的。 发现 皮埃尔·梅尚,M101的发现者,将它描述为:
没有恒星的星云,非常黑暗及巨大,直径约6'到7',位置在牧夫座的左手和大熊的尾部之间。当人们标示出(定位用的)格子线时,将难以辨识出它。[4]
威廉·赫协尔在1784年补充如下:
“M101在我的7、10、和20-英尺反射镜下是一个颜色斑驳的云状物。我可以辨认出来;所以我可以预期我的望远镜是很好的,或者,render the stars visible of which I suppose them to be composed.”[4]
罗斯勋爵在19世纪后期使用他的72吋牛顿反射镜观察M101,他是第一个详细说明螺旋的结构并且描绘素描图的人。[4]
以现代的天文仪器要观察螺旋的结构,还是要有够大的口径,非常黑暗的天空,另外还要使用低倍率的目镜。
结构和组成 与银河系比较,M101真的是一个大星系,直径17万光年,就几乎是银河系的两倍。对质量所知不多,最常被引用的数值是160亿太阳质量,但这个数值毫无疑问是偏低的,因为M101的低亮度会导致这样的低估。对电离氢区(HⅡ)和自转速度的新认知,认为质量应该在一仟亿至一兆个太阳质量。[5]
另一个值得关注的是这个星系巨大且极端明亮的氢游离区,在相片上大约总共有3,000处之多。氢游离区是在星系之中,因自身的引力下而收缩的高密度氢云气区,到最后,当局部地区的氢原子密度足以因发氢融合反应时,新的恒星就将诞生。理所当然的,氢游离区经常有许多非常明亮和高温的年轻恒星,促使云气呈现蓝色。
在M101的图片上可以看见其中的一边是不对称的,这被认为是在过去曾经和另一个星系发生碰撞所造成的,伴随着重力的潮汐力导致了不对称。另一方面,这次遭遇也增强了M101螺旋臂的密度波,被增强的密度波发挥的作用导致星系间的氢气体被压缩,触发了强烈的恒星形成活动。
可疑的超新星 在太空中的钱卓X-射线天文台最近的探测在M101找到了几个可能是超新星爆炸后的残骸,但还需要进一步的调查。[6] 因为在光学对应源和钱卓X-射线天文台所找到的X射线源的比对上还有些问题。但是,钱卓X-射线天文台在温度在100~400万度℃之间的软X射源图像,[7] 被建议是新类型的中介质量黑洞。
伴星系 M101有五个明显的伴星系:NGC 5204、NGC 5474、NGC 5477、NGC 5585、和Holmberg IV[8]。如上所述,M101和他的卫星星系之间引力的交互作用,可能引发了M101如此庞大的模样,M101也可能造成了他的伴星系NGC 5474的变形。[8] M101和他的伴星系以及其他多个可能的星系组成M101星系群。[9][10][11][12]。