渦狀星系的藝術影像

渦狀星系的藝術影像


大家欣賞的彩色天體影像,其實許多原本並不是彩色的,而是將不同波段的影像套用不同顏色的假色後再予以合成的結果。例如:上圖渦狀星系(Whirlpool galaxy)影像就是這樣造出來的。

渦狀星系距離地球約2300萬光年,位在獵犬座方向,以其明顯可見的螺旋狀結構著稱。它是梅西爾星表第51號天體,故記為Messier 51或縮寫為M51,它其實是一對交互作用星系,各編號為NGC 5194和NGC 5195,兩者間因為有重力交互作用,彼此拉扯的結果,讓它們的外觀已經有點變形了。

上圖(a)為渦狀星系的可見光影像,等同於以人類肉眼透過強力望遠鏡看到的模樣;左二的(b)由三種波長疊合而成,分別是基特峰天文台拍的2種可見光波長影像(藍色和綠色),另外再加上史匹哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)的紅外影像(紅色)。這三者疊加的結果可加強突出可見光下遮蔽我們視線的暗色塵埃,因為這些塵埃卻在波長比較長的紅外波段卻是明亮的。

史匹哲的紅外威力也表現在右邊兩張影像中,不過使用的是不同波長的紅外輻射。右二的影像(c)是3種紅外波段影像疊加的結果,分別是3.6微米(藍色)、4.5微米(綠色)和8微米(紅色)。微米(microns)是一米的百萬分之一,通常以µm表示。3種紅外波長中最亮的是波長最短的3.6微米波段,這讓整個渦狀星系似乎浸淫在一片藍色霧海中;而個別的藍色亮點幾乎全是鄰近恆星,少數是遙遠的星系。至於紅色特徵則是絕大部分是碳所組成的塵埃,被星系中的恆星照亮的結果,可以讓天文學家看清恆星間氣體最稠密的地方。稠密的氣體雲一般在可見光波段或紅外波段很難觀察,但它們始終伴隨塵埃出現,所以只要研究稠密塵埃所在,就可藉機瞭解稠密氣體雲所在。

至於最右側的(d)可將紅外波段的認知擴展到24微米(紅色),這個波段對於溫度偏高的塵埃特別敏感。其中那些紅白色亮點顯現的是新恆星正在形成的區域,這些新恆星所發出的輻射加熱了周圍的區域,因而使其明亮。

最後,從各幅紅外影像可明顯看出渦狀星系中主星系NGC 5194和偏影像上方的伴星系NGC 5195迥異的特徵:伴星系NGC 5195內幾乎沒有塵埃,其藍色光暈般的外觀主要來自當兩星系近距離交互作用時,被拽出星系的恆星發出的混雜星光。這表示兩者近距離接觸之後的結局並不相同。

【圖:美國太空總署;文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁;新聞訊息由林景明提供】

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