室女座星系团

原始网页:http://seds.org/messier/more/virgo.html

这里要介绍的星系聚集体是离我们最近的大星系团,它是银河系附近已知的最大结构,也是宇宙间与我们小小的本星系群(Local group 包括银河系)有物理联系的最远天体。这个结构也是梅西耶的众多发现之一,他将其记录在条目M91之后(下面转引自 Kenneth Glyn Jones的著作):

室女座,特别是它北侧的部分,包含众多的星云。下面列出的13个星系都位于其中,即 49, 58, 59, 60, 61, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90 和 91。所有这些星云看上去都不含恒星,只有在晴朗夜晚的中天时分才能看到。其中大部分Mechain都曾给我指出过。

加上后来发现的M98、99及100,梅西耶在他的列表中一共编入了16个被他看作是“星云团块”的室女团成员星系。Pierre Méchain在1783年的一封信中提到他曾在这个天区看到过更多梅西耶没有见过的“星云”,但不幸的是,没有记录指出他当年看到的是哪些星系。

梅西耶绘制的室女座天区右侧的图像是梅西耶绘制的一张1779年彗星星图的局部,所有的16个梅西耶天体都标在上面。人们到20世纪二十年代才开始真正了解星系,而他这个发现是在1781年作出的,早了一个多世纪!而认识到它们是有物理联系的星系团还要经过漫长的探索。

这个有着2000个成员星系的室女团主宰了我们星系的邻近空间,它是本超团(Local Supercluster 也称作室女超团或者后发-室女超团)的物理中心,以它巨大的质量影响着全部这些星系和星系群(galaxy group),它减缓了宇宙膨胀所造成的星系逃逸速度,产生了向它运动的物质流(即所谓的Virgo-centric flow ),甚至许多星系都早晚要落入这个巨星系团之中,它也因此在不断变大。我们的本星系群也正以100—400km/s的速度向它运动。从目前获得的室女团的质量和速度数据来看,本星系群可能没有远到能够从室女团逃逸的地步,我们的退行会在未来的某刻中止,然后回落,并合,也许是被它吞噬……

因为室女团的质量巨大,所产生的强大引力使成员星系获得了相当高的本动速度,相对星系团质量中心1500km/s。过去十年的研究显示,这个不规则的巨大星系聚集体的动力学结构相当复杂。室女团离我们很近,那些正好在我们的方向上高速穿过星系团的星系便有着最高的蓝移(而非宇宙学红移),也就是说,在朝我们运动,目前的记录保持者是IC3258,速度为517km/s,而星系团本身正以1100km/s的速度退行,所以这个星系正以1600km/s的速度向室女团中心区运动。同样,那些正好在星系团的另一侧,以最快的速度远离我们星系的红移要比星系团质心的大一倍。这项纪录由NGC4388以2535km/s保持,也就是说,这个星系在退行方向上的本动速度超过1400km/s。

室女团中的马卡良长链

上面这张图显示的是室女座星系团的中心部分,中下方的明亮星系就是巨椭圆星系M87,它被认为是整个星系团的主导星系,位置接近物理中心。右侧两个明亮的星系分别是M86(靠左较大)和M84(靠右较小),从这两个星系开始,有一条星系链(称作 Markarian’s chain 马卡良长链)一直延续到图片中上方的M88;在M87左侧近乎平行的位置是椭圆星系M89(类型E0),M89的上方靠近图片左边缘的地方是M90,靠近上边缘的地方则是M91,其他暗弱的展源(extended source)则要到NGC的时代才有编号了。

室女座星系团作为这样一个邻近空间的重要天体,它到我们的距离自然会引起很大的兴趣,而且这对确定宇宙尺度也有重要意义。通过1990年以来哈勃望远镜对M100中的造父变星的观测,M87中球状星团的亮度估计,还有Nial R. Tanvir 的工作,以及将哈勃望远镜对M96的观测结果外推到这个星系团,可以得出得出室女团的距离约为6千万光年。

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