马卡良星系长链——如何寻找因黑洞照片而成为网红的M87

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2019-04-18 13:03

原创：牧夫天文

文章来源：Sky and Telescope

原作：Bob King

翻译：姚顺仪

校对：牧夫观测指南组

编排：黄卓尔

原文链接：

https://www.skyandtelescope.com/observing/yanking-markarians-chain/

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马卡良星系长链由一群明亮的星系组成，在室女座北部呈现出一条优美的弧形。除草图以外，文中所有图片竖直向上指北。

图源：Joe Renzetti

朋友们，你们知道吗？有超过2000个星系错落于室女星系团之间，尽管多数为暗淡的矮椭圆星系，但是在暗夜中，一个6英寸口径的望远镜就可以在从室女座中心到后发座的10°宽的区域里找见至少150个星系。那么问题来了，我们要往何处观测？

室女座星系团距离我们大约6千万光年，包含几个子群组。其中有室女座A星系，或称M87;
室女座B星系，或称M49; 室女座C星系，或称M60; 以及M86
。搞定室女座的最佳方法之一就是沿着一条备受喜爱的星系大道“马卡良长链”进行观测，这条长链以亚美尼亚天体物理学家本杰明·马卡良命名，他发现这串明亮的星系在宇宙中以共同的模式运动着。收录明亮致密星系的“马卡良目录”也源自他的名字，其中许多星系都以我们更熟悉的NGC和梅西耶编号呈现在观测视野中。

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在视星等为5的6
Com的后发座6号星东南方向3°左右可以轻易找到马卡良星系长链和“一目九景”，6
Com后发座6号星位于狮子座尾部视星等2的五帝座一以东6.5°处。插图展示了低至视星等9的详细星图。笔者还标注出了M87，位于链条东南方向1°左右的那个明亮椭圆星系。

图源：Stellarium

大多数资料都把八个存在物理联系的成员列入了弧形长链，除了M84，1983年E.Lizroth在《Astronomische

Nachrichte》上发表的一篇论文将它剔除了，因其运动模式与其他星系并不相同。然而，视觉上看来M84属于长链，我们无法就此忽视它。链条优美的对称性无疑引人注目，并因几对相互作用的星系而更加突出，它们是NGC
4438和NGC 4435（也以“双眼”而著称），以及NGC 4461和NGC 4458。另外六个星系进一步丰富了我们的视野，
使这个1.5°大小的“宇宙舷窗”成为明亮星系最丰富的天区之一。

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笔者在本月早些时候制作了长链和“一目九景”星组的草图。图片竖直向上指南。许多星系拥有明亮的类星星系核，与其发着柔和光芒的星系盘形成鲜明对比——多美的景象。有物理联系的成员已用下划线标出。

图源：Bob King

笔者最开始是通过跟随长链那些星系级别的踏脚石来了解这个星系群的，并给它们取了个外号“一目九景”。在64倍的放大倍率下，55'（弧分）宽的视野中，可以一眼看到九个星系。笔者仍然认为它是天空中最美的区域之一，并确保一个季节至少特意观测一次。如果你的望远镜具备1.5°宽的视野，你应该可以观测到该区域的所有14个星系。

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可使用此图片追踪所有提及到的星系，大多数标注了的星系都能在8英寸口径的反射望远镜中被观测到。

图源：Joe Renzetti

M84和M86是两个并排的视星等10的模糊斑块状的星系，均具有突出的明亮星系核。M84是一个巨大的椭圆星系，比它的邻居——一个透镜状星系，更加细长。除了强大的星系核和对比鲜明的形状，它们看起来也没什么特别。在你的脑海中试想一个具备15亿个太阳质量的黑洞，这样的黑洞是M86的核心。而M84的独特之处在于它是蓝移最高的梅西耶天体。由于它从另一侧朝着室女座星系团的中心下落，因此它以每秒244公里的速度向我们方向移动。

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相互作用的星系在马卡良长链的中心制造了一对“眼睛”。在10英寸或更大口径的望远镜中，可以发现NGC 4438具有一个扭曲的星系盘。

图源：Hunter Wilson

在M86以东约22'处，你可以期待来自一双“眼睛”的热烈凝视，这是一对视星等10的相互作用的星系，也称为NGC
4438和NGC 4435。NGC 4435看起来像一个小而对称的椭圆形，且具有明亮的核心。而NGC 4438
则清晰地显现出一个扭曲的星系盘，这是它与邻居进行引力拔河的结果。NGC
4438的核心非常微弱，位于一个类似行星状星云的大体呈圆形并更显明亮的内盘中。纤细的外盘一直往核区的西北和东南方向延伸。使用242倍的放大倍率和余光法，笔者可观测到它东边的“潮头”，翘曲的圆盘显示出朝着东北方向“弯曲”延伸的微弱痕迹。一个迷人的观测对象！

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一个巨大的黑洞正从NGC 4438的中心向宇宙吹出巨大的热气泡。

图源：NASA / ESA / Jeffrey Kenney / Elizabeth Yale (Yale University)

相互作用的星系组NGC
4461和NGC 4458在更远的东北方向20'处形成了第二双“眼睛”。NGC
4461是一个拥有明亮类星星系核的视星等11的透镜状星系，它正雀跃地往外延展。附近的NGC
4458则是要暗整整一个星等的椭圆星系，有明亮的圆形核心。虽然看起来都没有扭曲，但后者的暗淡与过去某个时期它和NGC4461的潮汐相互作用有关。

凭借其与巨型星系M84和M86相媲美的明亮夺目的核心，视星等11的椭圆星系NGC

4473成为了笔者的最爱之一。或许是受星系超大质量黑洞的激发，它的中心闪耀着奇妙的强烈光芒。是的，又是黑洞。它的质量为太阳的1亿倍，大小估计为4.46个天文单位，如果正处于太阳的位置，范围可直达小行星带。

视星等11.4的NGC
4477于更远的东北方向17'左右标志着弧线的终点。NGC 4477是一个带有类星星系核和星系棒的透镜状星系。在242倍的放大倍率下，
我可以辨别出它是一个狭窄的，南北向，核中心发出强光的细长星系。还有相对无关紧要的较小较暗的NGC
4479，同样是带星系棒的透镜状星系，位处NGC 4477的东南方向5′左右。视星等12.5的这团光雾可在中高放大倍率下观测到它暗淡的恒星状核。

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侧向旋涡星系NGC 4402正落入室女座星系团中，两相撞击形成热浪。而在这撞击压力剥离的过程中，它将逐步失去自身的气体和尘埃。

图源：ESA / Hubble Space Telescope

另外几个不太相关的星系，让我们回到“一目九景”的中心后往西看。这其中包括NGC

4402，一个视星等12的侧向旋涡星系，它看起来像是一阵薄薄的雪茄喷烟。即使经过了357倍放大倍率的仔细研究，我也无法确定自己看到了它的赤道尘埃带，
但我的确沿着它的结构分布找到了些微妙线索。NGC 4387是一个小但相对明亮的椭圆星系，而NGC
4388是一个视星等11的棒旋星系，它延展而明亮的内盘可增添些许观测热情。漂亮！

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