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仙女座星云的距離

發布日期:2018年06月01日11時42分

   哈勃在1929年發表了他的關于仙女座星云M31的時代論文。根據威爾遜山拍攝的350張照片,他的研究提供了證據表明M31是一個巨大的恒星系統,如銀河系。
   由于M31比威爾遜山152和254厘米(60和100英寸)望遠鏡的視場大得多,哈勃集中在四個區域,集中在核心和沿主軸的不同距離處。研究的總面積不到銀河系規模的一半,而其他尚未開發的地區在50年內基本未知。(M31的現代綜合光學研究自1980年以來才進行。)
   哈勃指出了M31解決方案的一個重要而令人迷惑的特征。它的中心區域,包括原子核和彌漫性核膨脹,并沒有很好地分解成恒星,這是M31的真正性質以前難以捉摸的一個原因。但是,特別是沿著螺旋臂的外部部分被分解成一群個微弱的恒星,看起來疊加在一個結構化的光線背景上。目前對這一事實的理解是,螺旋星系通常具有僅由非常老的恒星組成的中央凸起,其中最亮的太小而不能在哈勃的板上看到。直到1944年,這位德國出生的天文學家才做到Walter Baade最終解決了M31的問題。使用紅色感光板和非常長時間的曝光,他設法發現了這個老人群中最亮的紅色巨人。懷里有許多年輕,明亮,熱藍色的星星,這些都很容易解決。最亮的發光物甚至可以用中等大小的望遠鏡看到。
   哈勃的最重要的發現是M31的Cepheid變量。檢測到的50個變量中有40個變成了普通的造父變星,時間范圍從10到48天不等。它們的周期和亮度之間有明確的關系,關系的斜率與麥哲倫云和NGC 6822的關系一致。哈勃的比較表明,M31必須比小麥哲倫云(SMC)大8.5倍,這將會如果使用現代SMC距離(哈勃所使用的1929年的價值大約是兩倍太小),則意味著200萬光年的距離。顯然,M31必須是一個遙遠的大型星系。
   在哈勃的論文中宣布的其他功能是M31的明亮,不規則,緩慢變化的變量人口。其中一個不正常的人非常光明; 它是銀河系中最亮的恒星之一,也是現在所稱的一類高亮度恒星的原型哈勃 - 桑德奇變量,這是在許多巨大星系中發現的。也分析了八十五個新星,所有表現都非常像銀河系中的那些新星。哈勃估計,M31中真正的新星發生率必須是每年約30次,這一數字后來被美國天文學家Halton C. Arp在系統搜索中證實。
   哈勃在M31中發現了許多星團,尤其是球狀星團,其中最終編入了140個星團。他通過計算質量和質量密度,證實了M31是一個類似于銀河系的星系。利用光譜學測得的M31內部部分的速度,他計算出(根據造父變星的距離),M31的質量一定是太陽的35億倍。今天的天文學家有更好的數據,這表明星系的真實總質量必須至少比哈勃值高100倍,但即使這個數值也清楚地表明M31是一個巨大的恒星系統。

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