天文學家計算出仙女星系質量約為太陽的1.14兆倍
我國天文學家算出了仙女星系「體重」。記者5日獲悉,利用郭守敬望遠鏡(LAMOST)的光譜數據和仙女星系(M31)已有的觀測結果,來自雲南大學等單位的科研人員構建了目前國際上最大的、具有視向速度測量值的仙女星系天體星表。
基於此,他們成功繪製了有史以來觀測範圍最廣且精度最高的仙女星系旋轉曲線,併計算得到仙女星系質量約為1.14萬億倍太陽質量。相關研究成果已線上發表於英國《皇家天文學會月刊》。
仙女星係是距離銀河系最近的大型漩渦星系,離地球大約250萬光年。在由銀河系、仙女星係等組成的本星系群中,仙女星係是唯一一個類似銀河系且能夠被完整詳細觀測的大型動力學系統。因此仙女星係是研究星系形成和演化的絕佳案例。
「然而,因為仙女星系距離我們較遠,天文學家證認其內部的天體非常困難,加上缺少這些天體的運動信息,所以,精確繪製仙女星系的旋轉曲線是一項非常具有挑戰性的工作。”論文共同通訊作者、雲南大學教授陳丙秋告訴記者。
這次,研究團隊收集了13679個具有視向速度測量值的位於仙女星系的天體,繪製出距離仙女星系中心40.76萬光年內的旋轉曲線,精度達到5%—20%。研究結果顯示,仙女星系的旋轉曲線在其星系盤上保持恆定值約為每秒220千米,向外逐漸減小至外暈處時約為每秒170千米。
質量是一個星系的基本物理屬性。準確測量仙女星系的質量對於理解其物質分佈、形成和演化歷史以及在本星系群中的作用至關重要。基於此旋轉曲線,研究團隊建構了包含三個成分的仙女星系質量模型,給出了仙女星系的質量分佈,並計算出仙女星系的質量約為1.14兆倍太陽質量。
陳丙秋表示,這項研究為理解仙女星系乃至一般旋渦星系的質量分佈提供了全新的認識,對進一步理解旋渦星系的動力學結構和形成演化具有重要意義。