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闊邊帽星系。原圖鏈接

闊邊帽星系（Sombrero Galaxy），又稱草帽星系（也稱梅西耶對象104，M104或NGC 4594）是透鏡狀星系在星座處女發現9.55 megaparsecs（31100000 光年）從地球。銀河系的直徑約為15千帕秒（49,000光年）是銀河系的 30％。它具有明亮的核，異常大的中央凸起和突出的灰塵通道在它的傾斜盤上。黑暗的塵埃帶和凸起使這個星系看起來像一個草帽帽子。

概述

天文學家最初認為光暈很小而又輕，表明旋渦星系，但斯皮策太空望遠鏡發現草帽星系周圍的塵埃環比以前認為的更大且更大，表明存在巨大的橢圓星系。該星系的視星等為+8.0，使它可以通過業餘望遠鏡輕易看到，並且一些作者認為它是銀河系10毫秒差距內絕對絕對值最高的星系。它的大隆起，中心的超大質量黑洞和塵埃帶都吸引了專業天文學家的注意力。

觀察歷史

發現

闊邊帽星系由皮埃爾•梅鏈（PierreMéchain）於1781年5月11日發現，他在1783年5月給J.伯努利的一封信中描述了該天體，該信後來發表在《柏林天文學家日報》上。查爾斯•梅西耶（Charles Messier）在他現在稱為「 梅西耶目錄 」（Messier Catalog）的個人對象列表中對此和其他五個對象（現在統稱為M104-M109）作了手寫註釋，但並未「正式」包含在內直到1921年。威廉•赫歇爾（William Herschel）在1784年獨立發現了該天體，並另外指出了星系盤中存在「暗層」，即現在所說的「塵埃帶」。後來的天文學家能夠將Méchain和Herschel的觀測結果聯繫起來。

指定為發現者梅西耶對象

1921年，卡米爾•弗拉馬里昂（Camille Flammarion）找到了梅西耶（Messier）的個人梅西耶物件清單，包括有關草帽星系的手寫筆記。在「 新總目錄」中使用對象4594對此進行了標識，並且Flammarion聲明應將其包括在Messier目錄中。從那時起，草帽星係被稱為M104。

防塵圈

M104紅外 如上所述，該星系最引人注目的功能是在星系凸起前交叉的塵埃帶。這個塵埃帶實際上是一個對稱的環，包圍著銀河系的凸起。 大多數冷原子氫氣和粉塵都位於該環內。該環也可能包含寬闊銀河系的大部分冷分子氣體，儘管這是基於低分辨率和弱檢測觀測的推論。還需要其他觀察來確認草帽星系的分子氣體被約束在環上。基於紅外光譜，塵埃環是該星系中恆星形成的主要場所。

核發射線區域

草帽星系的核被歸類為低電離核發射線區域（LINER）。這些是存在電離氣體的核區域，但離子僅被弱電離（即原子缺少相對少的電子）。LINERs中用於使氣體電離的能量來源已被廣泛討論。一些LINER核可能由恆星形成區域中發現的熾熱年輕恆星提供動力，而其他LINER核可能由活躍的銀河核（包含超大質量黑洞的高能區）提供動力。紅外 光譜觀察表明，草帽星系的核可能沒有任何明顯的恆星形成活動。但是，已經在原子核中發現了一個超大質量的黑洞（如下節所述），因此，這個活躍的銀河原子核可能是使Sombrero星系中的氣體微弱電離的能源。

中央超大質量黑洞

在1990年代，由約翰•科門迪（John Kormendy）領導的研究小組證明，寬邊星系中存在一個超大質量的黑洞。使用光譜從兩個數據CFHT和哈伯太空望遠鏡，該組顯示，星系的中心內的分的旋轉速度不能維持除非的1質量十億倍質量太陽，或10 9 中號☉，存在於中心。這是在附近任何星系中測量到的最大質量的黑洞之一。

同步輻射

在無線電和X射線波長處，原子核是同步加速器輻射的重要來源。當高速電子通過具有強磁場的區域時發生振盪時，就會產生同步輻射。對於活躍的銀河核，這種發射是很普遍的。儘管對於某些活躍的銀河核，無線電同步加速器的輻射可能會隨時間變化，但是闊邊星係發射的輻射的光度僅變化10％至20％。

未知的太赫茲輻射

2006年，兩個小組發表了測量Sombrero星系核的太赫茲輻射的波長為850 微米。發現這種太赫茲輻射不是來自塵埃的熱發射（通常在紅外和亞毫米波的波長下看到），同步加速器輻射（通常在無線電波的波長下看到），熱氣體的ms致輻射（在毫米波波長下不常見）或分子氣體（通常會產生亞毫米波譜線）。太赫茲輻射的來源仍然不確定。

球狀星團

草帽星系具有相對大量的球狀星團。對草帽星系中的球狀星團進行的觀察研究得出的估計種群數量在1200至2,000之間。與銀河系和帶有小凸起的類似星系相比，球狀星團的數量與銀河系的總光度之比很高，但該比例可與其他具有大凸起的星系相提並論。這些結果已被反復用來證明星系中球狀星團的數量被認為與星系凸起的大小有關。球狀星團的表面密度，除了靠近銀河系的中心外，通常遵循凸起的光分佈。

距離和亮度

至少使用了兩種方法來測量到Sombrero Galaxy的距離。第一種方法依賴於比較測得的通量從行星狀星雲中草帽星系已知光度行星狀星雲中的銀河。該方法到草帽星系的距離為29±2 Mly（8,890±610 kpc）。使用的另一種方法是表面亮度波動法。此方法使用星系凸起的粒狀外觀來估計到它的距離。附近的星系凸起會顯得很粒狀，而更遠的凸起會顯得光滑。使用此技術的早期測量得出的距離為30.6±1.3 Mly（9,380±400 kpc）。之後，在對該技術進行一些改進之後，測量了32±3 Mly（9810±920 kpc）的距離。甚至在2003年進一步完善為29.6±2.5 Mly（9,080±770 kpc）。

通過這兩種技術測得的平均距離為29.3±1.6 Mly（8,980±490 kpc）。闊邊星系的絕對大小（藍色）在30.6 Mly（9,400 kpc）時為-21.9（在上述平均距離處為-21.8），如上所述，使其在32.6半徑內是最亮的星系銀河系周圍的Mly（10,000 kpc）。2016年的一份報告使用哈勃太空望遠鏡基於紅巨星分支方法的尖端測量到M104的距離，得出9.55±0.13±0.31 Mpc。

相關資訊

附近的星系和星系組信息

草帽星系位於復雜的，絲狀的星系雲中，延伸到處女座星團的南部。然而，尚不清楚闊邊帽星係是否屬於正式星系團的一部分。通過考慮單個星係是否屬於較大的星系集合來確定組成員身份的分層方法，通常會產生以下結果：表明闊邊星係是包括NGC 4487，NGC 4504，NGC 4802，UGCA 289，以及其他一些星系。但是，依賴於滲濾方法（即「 Friends-of-friends」方法）的結果，該方法將各個星系鏈接在一起以確定組成員身份，這表明Sombrero星係不在一個小組或它可能只是UGCA 287的星係對的一部分。

除此之外，M104還伴有2009年發現的超小型矮星系。該天體的絕對大小為-12.3，有效半徑僅為47.9 ly（303萬天文單位），質量為3.3 * 10 7 中號☉。

業餘天文學

闊邊星系位於Spica以西11.5° ，Eta Corvi東北5.5°。儘管可以用7×35 雙筒望遠鏡或4英寸（100毫米）業餘望遠鏡看到星系，需要8英寸（200毫米）望遠鏡才能將凸出部分從圓盤上分辨出來，需要使用10或12英寸（250或300毫米）望遠鏡才能看到黑色的塵埃帶。

視頻

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放大草帽星系

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紅外宇宙：草帽星系

The Sombrero Galaxy<
草帽星系