仙女座

天文学现代星座之一

仙女座是全天88 星座 之一,也是2世纪希腊罗马天文学家 克罗狄斯·托勒密 列出的48个星座之一,位于 天球 赤道以北,大熊座的下方,在 飞马座 附近。将仙女座的主要亮星连线,就构成了一个仙女的形象。 按星座大小排列,仙女座位居第19位,与飞马座、 蝎虎座 、仙后座、 英仙座 、 三角座 和双鱼座相邻。仙女座里肉眼可见的星有54颗,但易于辨认的只有4颗, 壁宿二 是 四边形 中的一颗,同时也在仙女座代表着仙女的头,因此只要找到这个四边形,也就能找到仙女座了。

仙女座的中心,有个夜空中非常有名的 星系 ——仙女座星系M31(又称仙女座星系)。

仙女座星系,又称仙女座大星云。肉眼可看,亮度4度,肉眼看上去像是一片暗弱、模糊的椭圆小光斑。仙女座星系是位于仙女 星座 的巨型 旋涡星系 ,1786年确认为 河外星系 。现代测量结果表明,它距离地球为220万光年(670千秒差距),是地球人类肉眼可以看见的最遥远的天体。直径约16万光年(50秒差距),几乎比银河系大一倍;所包含的恒星数目也比银河系大约多一倍;质量也比银河系大一倍以上。也是 本星系群 中最大的一个。1914年探知仙女座星系也在自转。据估计,仙女星系的质量为3.1x10"M,是本星系群中质量最大的一个。

对仙女座的认识过程

在18世纪的时候,人们对天空中发现的模糊的延伸 天体 ,称为 星云 。这些星云实际分为两类:一类是由气体和尘埃构成、位于银河系以内的真正的气体星云;另一类是由许多恒星密集在一起构成的恒星集团,往往具有旋涡状结构,因而被称为“旋涡星云”。随着对 宇宙 的认识的加深,天文学家们对旋涡星云的位置及其实质是什么展开了激烈的讨论。有的科学家认为,星云是气体,有一些科学家认为星云是 恒星系统 。为此还引发了天文学史上的沙普利-柯蒂斯争论。争论过程中, 哈罗·沙普利 和 柯蒂斯 两位天文学家都用仙女星系M31中的新星来确定距离,如果M31中的新星距离远远超出了银河系的范围,那就知道星云的位置及以及星云的实质了。

1923年,美国天文学家 哈勃空间望远镜 用当时世界上最大的望远镜,在仙女星系的外围部分证认出有着“量天尺”绰号的造父变星,借助“造父变星周光关系”计算得出造父变星与 地球 的距离远远超过银河系大小。沙普利-柯蒂斯争论如此才有了最终结论:那些被称作 星云 的延伸 天体 位于银河系之外,实际上是和银河系一样的 恒星系统 ,也即星系。仙女星系因此成为人类确认的第一个 河外星系 。

仙女座星系的发现,在人类探索 宇宙 的过程中宙发挥了重要作用。

星座位置

在浩繁的天空群星要找到仙女座,最佳观测时间是秋天,秋夜星空中银河已转到东北方,可以找到银河中仙后座,它有5颗相当明亮的 恒星 排列成英文字母“W”的形状,很容易辨认。仙后座的西面为 仙王座 ,东面是 英仙座 。银河南边不远,有四颗亮星成一个明显的 四边形 排列,这就是著名的秋季大四边形。四边形的三颗星都属于 飞马座 ,只有东北角的那一颗星是仙女座a星。仙女座a星的目视 星等 为2等,白色。从仙女座a星往 北大西洋公约组织 12°,再往东约5°远的地方有一颗3等的 双星 ,是仙女座γ星,中文名叫“天大将军”。仙女座大星云M31非常靠近它,就在它的西边仅仅1°远的地方。仙女座大星云的总星等为4等,单位面积的亮度平均为6等,晴朗无月的夜晚用肉眼依稀可见,像一小片青白色的云雾。通过一架小型天文望远镜就能看出它那柔和的银白色椭圆形状。

仙女座 天球 坐标是 赤经 0400, 赤纬 +4100(1950.0)。由于其赤纬偏北,仙女座只有在南纬40度线以北的地区能够看到,在40度以南的地区则会位于地平线之下。仙女座是天球上最大的星座之一,面积为722平方度,是满月大小的1400倍,最大星座长蛇座面积的55%,也是最小星座南十字座面积的十倍以上。仙女座 星系 视星等 M为3.5等,呈现为倾角77°的sb型星系,大小是160×40。从亮核伸展出两条细而紧的旋臂,范围可达245′x75‘。

天文观测

仙女座 位于 飞马座 东面,但 纬度 稍高于飞马座,因此与飞马座同进升出 地平线 。在每年进入8月,晚上9点左右,仙女座从 东北 方向升出地平线,并慢慢爬升,因这个时间段在星空中位置较低,不容易看到;等到10月中旬,天黑时间较早,抬头能清楚看到“ 仙女座 和飞马座同时挂在南天。

在飞马座正方形的东北角上,连接着几乎成一直线的四颗2等星,它们位于 秋季四边形 对角线 的延长线上。这四颗星中,离飞马正方形最远的是 英仙座 a( 天船三 ),其余三颗都属仙女座。它们是: 飞马座 正方形东北角上的仙女座a、仙女座( 奎宿九 )和仙女座丫(天大将军一)。由 仙后座 引直线经过仙后座,延长3.5倍可通过仙女座Y。若将 仙女座 Y与仙女座α东侧的3等星仙女座连接起来,仙女座β便在这连线上。

仙女座 星系 视星等 约有4等,晴朗无云的城市郊外夜晚,比较容易找到,能看出一个模糊椭圆形状,若是通过一些大型望远镜或者 天文摄影 ,便可以看到非常震撼的星系结构,且越接近中心越明亮。摄影作品中还能清晰地看到它左上方的伴 星系 —— M32 。在 仙女座星系 右下方还有一个星系 M 110 ,那是仙女座星系的另一个近邻伴星系。

流星雨简介

仙女座流星群是1970年至新世纪初比较出名的 流星雨 ,现在不比之前了。观测时间是11月20日到30日, 流星 最多的时间是20日到23日,周期是13年。

仙女座流星群和比拉星有连带关系,这颗星也有名,根据科学家测算,1832年 地球 将被这个不速之客碰撞,世界末日将随它的到来而降临,结果当它与 地球轨道 上相会时,距离有8000万千米之远。到1846年它再度光顾地球,变成两颗星并行地穿过天空。自此以后,就没有见它出现,它已经分解变成了仙女座流星群。

西方神话

在希腊罗马神话故事里,非洲有个 埃塞俄比亚 国,国王叫做克甫斯,皇后叫做卡西欧佩亚。皇后漂亮而自负,她炫耀自己的女儿比海里的涅瑞伊得斯海仙女(海仙女群体)还要貌美。得罪了海神波塞冬之妻安菲特里忒,安菲特里忒让涅瑞伊得斯海仙女向波塞冬告状,波塞冬听到后大怒,派遣鲸鱼座蹂躏衣索匹亚的海岸,海岸地带顿时成为水乡泽国。惊慌失措的国王克甫斯从阿蒙神谕得知,要拯救王国,唯有牺牲女儿安德洛墨达。安德洛墨达于是被人用链子拴在海岸边的岩石上待海怪刻托吞噬。这时碰巧希腊阿哥斯城的王子柏修斯行经该地,对安德洛墨达的模样感到惊讶,便问清原委,这时,海上突然涌现黑云,并传来海啸,一头巨大的怪兽骤然现身。安德洛墨达由于过度吃惊,吓得闭上眼睛。柏修斯从怪兽背后举剑猛扑过去,并在怪兽眼前亮出蛇发女怪美杜莎的首级。怪兽瞧见后,立刻变成一块巨大的岩石。美杜莎是住在地球边缘的妖怪,任何人看到她都会变成石头。当时柏修斯正好打败美杜莎准备回家,没想到半路上却救了安德洛墨达,随后娶她为妻,凯旋返回希腊,这位勇士就是英仙。上述故事里的人物和怪兽都齐聚在秋天和冬天的星空,例如在 天球 的北极附近,可以看到代表衣索匹亚国王和皇后的 仙王座 和仙后座并排,稍南方则有仙女座(Andromeda),仙女座东边有 英仙座 ,更南方还有代表海怪的 鲸鱼座 。

主要天体

重要恒星简介

仙女座α中文名 壁宿二 ,是仙女座系中最亮的恒星。它是一种 双星 , 视星等 2.1,距 地球 97光年。 壁宿二 和 室宿一 、室宿二和 壁宿一 四颗恒星组成“飞马大广场” 星座 。 恒星 被认为同时属于 仙女座 和 飞马座 ,也被称为飞马座δ,这个名称已不再使用。

仙女座β中文名 奎宿九 ,是一颗红色的巨星, 星等 为2.06,距 地球 198光年。它的名字来源于 阿拉伯语 是“腰部”或“缠腰带”的意思。可是, 阿拉伯人 认为 奎宿九 是 鲸鱼座 的一部分,鲸鱼座位于 仙女座 底部。

仙女座 γ中文名 天大将军 一是一颗 橙色 巨星,位于 星座 的南部,总星等为2.14。它也是由黄色主星和蓝绿色 伴星 组成的多星系统,。 英国 天文学 家 威廉·赫歇尔 认为这两个 恒星 颜色的显著差异,暗示了 太阳 及其 行星 的概念,对天文学有很大作用。伴星实际上也是 双星 组成的,它的伴星星等为6.3,周期为61年。该系统距离 地球 358光年。天大将军一的英文名Almach来源于 阿拉伯语 。

仙女座 δ中文名 奎宿五 ,是一个K3型 橙色 巨星, 星等 为3.3。距地球105光年。

主要星体

最新研究成果

2022年8月报道, 中国科学院上海天文台 与 上海交通大学 的联合研究团队在 仙女座星系 (M31)结构研究方面取得重要进展。研究团队提出了在星际气体观测数据中搜寻 激波 的新思路,从而给出了M31星系是一个 棒旋星系 而非普通 旋涡星系 的独立证据,并利用 流体动力学 模拟重现了气体中激波的主要观测特征。

仙女座与银河系的未来

2012年,天文学家测量后,预测仙女座星系以现在每秒100公里的速度在大约40亿年后将接近银河系。并和银河系发生碰撞,星系将混乱。2019年,再次测量的数据发现两星系的碰撞时间又推迟了大约6亿年。 仙女座星系和银河系的上一级星系群名字叫 本星系群 ,本星系群由大约30个大大小小的星系靠各自的 引力 聚集在一起组成, 仙女座星系和银河系是本星系群中最大的星系。因此他们对本星系群起着决定作用。这两个最大的成员如果保持彼此之间的距离不变,那么本星系群也将没什么变化。 如果这两个星系发生碰撞,将彻底改变本星系群的结构。因 仙女座星系和银河系发生碰撞时,恒星和气体将抛向各处,彼此扭曲成奇怪的形状,最后 仙女座星系和银河系将合并成一个更大的星系。

参考资料

  1. 仙女座科普中国-科学百科2019-03-17作者:汤寿旎 科普中国网 2025-08-30
  2. 仙女座: 它改变了人类对星系的认识 中国新闻网 2023-11-25
  3. 中国科学院上海天文台与上海交通大学的联合研究团队在仙女座星系(M31)结构研究方面取得重要进展 百家号 2023-11-25
  4. 不确定的未来:仙女座星系会不会与银河系相撞? 中国数字科技馆 2023-11-25