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仙女座星系总质量是多少呢?我国最新计算:约为太阳1.14万亿倍!

2024-07-27科学

除了银河系,仙女座星系(M31)也是人们极为熟悉的一个星系,它位于银河系附近且体积更大。在无需借助望远镜的情况下,我们依然能从地球上看到它,尽管它显得只是一个明亮的点,实际上那是它的核心区域。它的整体直径相当于6个满月的宽度,如果能完全观察到仙女座星系,我们会发现它在天空中的体积相当庞大。

历来,天文学家认为仙女座星系的体积超过银河系,大约是其两倍左右。但在今年2月5日,来自云南大学的天文学研究团队宣布,他们计算了仙女座星系的质量,约为太阳的1.14万亿倍。

仙女座星系是一个巨大的旋涡星系,距离地球约256万光年,天文学家估计它的直径超过20万光年,并包含将近一万亿颗恒星。

计算这样一个庞大星系的质量是极具挑战性的,但中国的天文学家利用郭守敬望远镜(LAMOST)等天文观测工具,创建了目前国际上最全面的、包含视向速度数据的仙女座星系天体数据库,并据此绘制了历史上最广泛、最精确的仙女座星系旋转曲线图,最终得出仙女座星系的质量约为1.14万亿倍太阳质量。

具体的研究方法包括,收集了13679个仙女座星系内具有视向速度的天体数据,绘制了仙女座星系中心40.76万光年范围内的旋转曲线。通过数据分析,他们发现仙女座星系的旋转速度在星系盘区域稳定在每秒约220千米,而在更远的外晕区则逐渐减至每秒约170千米。

研究团队基于这些观测数据,构建了一个包含三个组成部分的质量模型,并精确地掌握了仙女座星系的质量分布,精确度在5%到20%之间。最终,他们计算得出仙女座星系的质量大约为1.14万亿个太阳的质量。

这项研究结果已在2月5日通过在线方式发表在英国【皇家天文学会月刊】上,文章的共同通讯作者,云南大学的陈丙秋教授表示,这一研究为我们了解仙女座星系乃至其他旋涡星系的质量分布提供了新的视角,并对进一步探索旋涡星系的动力学结构与形成演化过程具有重要价值。

虽然之前的普遍看法是仙女座星系远大于银河系,质量是银河系的两倍以上,其中心黑洞的质量约为1亿倍太阳质量,而银河系中心黑洞则只有431万倍太阳质量。然而,最新的研究显示,利用郭守敬望远镜和美国APOGEE巡天望远镜的数据,对银河系的旋转曲线和质量进行了精确测量,发现银河系的质量约为太阳的8050亿倍,因此仙女座星系的质量只比银河系大3350亿个太阳质量,大约只超出41.6%,没有达到一倍,甚至不到一半。

不过,需要指出的是,对星系质量的估算通常依赖特定的算法,因此其估值并不固定,存在一定的误差。#深度好文计划#