奇特星系地图集

2020-07-06 15:59:40

跳转到导航跳转搜索奇特星系地图集是Halton Arp在1966年制作的奇特星系目录。该地图集共有338个星系,最初由加州理工学院于1966年出版。该目录的主要目标是展示星系中发现的不同类型的特殊结构的例子的照片。[1]。

ARP意识到星系形成螺旋形或椭圆形的原因还不是很清楚。他认为特殊的星系是小实验,天文学家可以用它们来理解扭曲螺旋或椭圆星系的物理过程。有了这本地图集,天文学家就有了一个特殊星系的样本,他们可以对其进行更详细的研究。这本地图集并没有提供天空中每个特殊星系的完整概览,而是提供了在附近星系中观察到的不同现象的例子。

因为在出版时人们对造成不同形状的物理过程知之甚少,所以地图集中的星系是根据它们的外观进行分类的。天体1-101是个别特殊的旋涡星系或明显有小伴星的旋涡星系。天体102-145是椭圆形和椭圆形的星系。既不是椭圆形也不是螺旋形的单个或一组星系被列为对象146-268。天体269-327是双星系。最后,简单地不适合上述任何类别的对象被列为对象332-338。大多数天体最为人所知的是它们的其他名称,但也有少数星系最为人所知的是它们的Arp数(如Arp 220)。

今天,导致阿尔普地图集中所见奇特现象的物理过程被认为已经被很好地理解了。大量的天体被解释为相互作用的星系,包括M51(Arp 85)、Arp 220和触角星系(NGC 4038/NGC 4039或Arp 244)。有几个星系只是简单的矮小星系,它们没有足够的质量来产生足够的引力来使星系形成任何凝聚结构。NGC1569(Arp210)是地图集中一个矮小星系的例子。其他一些星系是射电星系。这些天体包含活跃的星系核,它们会产生强大的气体射流,称为射电射流。地图集包括附近的射电星系M87(Arp 152)和半人马座A(Arp 153)。

星表中存在的许多特殊的星系团被解释为星系合并,尽管Arp驳斥了这一观点,相反,声称明显的星系团是抛射的主要例子。[2]他在《看见红色》(1998)中写道:

对我来说,奇特星系地图集的全部教训是,星系通常是喷出的物质。合并的狂热似乎是基于粗略地看一眼星系而做出的第一个猜测。[.]。奇特星系地图集包含一类非常有趣的星系,叫做螺旋星系,在臂端有同伴(较小的星系)。他们是怎么到那里的?当然不是偶然的碰撞,也不是合并过程的开始,这是用来解释银河系外领域一切的流行说法。[2]。

这些星系大多是矮小星系或定义不清的螺旋星系(命名为Sm),它们的表面亮度较低(即单位面积发射的光很少)。低表面亮度的星系实际上是相当常见的。唯一的例外是NGC2857(Arp1),它是一个SC旋涡星系(这意味着它有一个明确的结构,旋臂松散缠绕,有一个微弱但清晰的核心)。[3]。

这一类包含旋臂看起来是分段的旋涡星系。一些旋臂部分可能看起来是分离的,因为旋臂上的尘埃带遮挡了旋臂的星光。由于螺旋臂中存在明亮的星团(或不连续的明亮星团链),其他螺旋臂可能看起来是分段的。

通常,大多数螺旋星系包含两个定义清晰的旋臂,或者它们只包含模糊的丝状螺旋结构。具有三个清晰旋臂的星系很少见。

包括麦哲伦螺旋在内的单臂螺旋星系也很罕见。在这种情况下,单个旋臂实际上可能是由与另一个星系的引力相互作用形成的(就像大麦哲伦星云本身一样,尽管它不是星表的成员)。

这些星系中的旋臂具有不对称的外观。一条螺旋臂可能看起来比另一条要亮得多。在Arp生产的照相底片上,明亮的手臂看起来会很暗或很重。虽然这些星系中的大多数(如M101和NGC6946)都是简单的不对称螺旋星系,但NGC6365是一对相互作用的星系,其中一个星系是侧视的,只是碰巧位于另一个面对面星系的螺旋臂可以看到的地方。[5]。

这些星系看起来像一个伸展的S形(或者像微积分中使用的积分符号)。有些天体,如IC167,[6]只是普通的螺旋星系,从不寻常的角度观察。其他天体,如UGC10770,是相互作用的星系对,它们的潮汐尾巴看起来类似于螺旋臂。[7]。

这些螺旋星系中的许多可能正在与视野中的低表面亮度星系相互作用。然而,在某些情况下,可能很难确定伴星是否在物理上靠近螺旋星系,或者伴星是前景/背景源还是位于螺旋星系边缘的源。

同样,这些螺旋星系中的许多可能正在与伴生星系相互作用,尽管一些已识别的伴生星系可能是前景/背景源,甚至是单个星系中的明亮星团。

这类星系几乎总是明显的相互作用源。其中最著名的是漩涡星系(M51;Arp85),它由一个螺旋星系NGC5194与一个较小的椭圆星系NGC5195相互作用组成。这种相互作用扭曲了两个星系的形状;在更大的螺旋星系中,螺旋臂图案得到了增强,在两个星系之间形成了一座恒星和气体的桥梁。这类星系中的许多其他星系也通过桥梁相连。

就像拥有高表面亮度伴星的螺旋星系一样,这些螺旋星系中的大多数都是明显相互作用的系统。在许多图像中都可以看到潮汐尾巴和桥梁。

这些天体与有椭圆伴星的螺旋星系非常相似。所有的星系都有一些特征,比如潮汐尾巴和潮汐桥,它们都是通过引力相互作用形成的。

根据对这些天体的描述,Arp最初似乎认为椭圆星系正在推开伴生星系中的旋臂。然而,由于相互作用,潮汐螺旋臂实际上可能看起来扭曲了。其中一些被排斥的旋臂位于旋涡星系与椭圆星系的相反一侧。模拟表明,这些特征仅通过引力相互作用就可以形成,不需要排斥力。

这是另一类大多数物体是相互作用的星系。正如类别名称中所指出的,螺旋星系看起来很混乱。ARP最初将一些椭圆星系描述为排斥星系。

ARP认为这类椭圆星系是从它们的核中喷出物质的。很多图片都可以这样解读。然而,这些物体实际上是其他现象的混合体。例如,NGC2914(Arp 137)只是一个有微弱旋臂的螺旋星系[14],而NGC4015(Arp 138)是一对相互作用的星系,其中一个星系是边缘螺旋星系。[15]一些天体,例如NGC2444和NGC2445(Arp 143),是包含环状星系的系统,当一个星系(在这些例子中是椭圆星系)穿过另一个星系的盘时产生环状星系。这个通道产生一个引力波,气体首先向内坠落,然后向外传播,形成环状结构。[16]。

Arp将这类星系称为既不是螺旋形也不是椭圆形的星系。虽然他没有用无定形这个词来描述这些星系,但这是对这些星系最好的描述。

这些星系中的许多要么是相互作用的星系,要么是两个较小星系合并后的残余物。相互作用过程将产生各种潮汐特征,如潮汐尾巴和潮汐桥,这些潮汐特征可能会在前驱星系的盘和核合并后持续很长时间。虽然潮汐尾巴被描述为几种不同的视觉现象(反尾),但它们都是同一现象的表现。

如上所述,这些环状星系可能是在伴星系穿过环状星系时形成的。这种相互作用会产生一种波动效应,首先将物质吸引到中心,然后使其在环形内向外传播。[16]。

这些星系似乎正在从它们的核心向外喷射物质。喷水机本身看起来就像是从软管里喷出的水。在IC803(Arp 149)和NGC7609(Arp 150)的情况下,喷流只是相互作用的星系产生的无定形结构的一部分。然而,在Arp 151和Messier 87(Arp 152)中,喷流是从活动星系核中超大质量黑洞周围的环境中喷出的电离气体。[25][26]这些喷流有时被称为相对论喷流或射电喷流,它们是同步辐射的强大来源,特别是在无线电波长。

这类星系的特点是暗尘带遮蔽了星系盘的一部分。所有这些星系都是两个星系合并的产物。NGC520(Arp157)是中期合并的最好例子之一,两个前驱星系的盘已经合并在一起,而核却没有。半人马座A(Arp 153)和NGC 1316(Arp 154)都是有效的椭圆形星系,具有不寻常的尘埃带;它们的运动学和结构表明它们最近经历了合并事件。NGC4747(Arp159)可能只是一个边缘螺旋星系,有着明显的暗尘带。[29][29]。

这些天体中的细丝可能代表星系相互作用产生的潮汐尾巴。许多星系是两个螺旋星系合并形成一个椭圆星系的残余物。然而,NGC3414(Arp162)似乎只是一个不同寻常的S0星系,相对于它的凸起大小来说,它的圆盘非常小。[4]NGC4670(Arp163)是一个具有极强恒星形成活动的蓝色致密矮星系;[31]它显然太小了,不可能像这个样本中的其他合并残余物那样是两个螺旋星系的合并残余物,尽管它可能参与了小得多的相互作用。

所有这些天体都是与引力相互作用有关的星系。这些反尾是由两个星系之间的引力相互作用引起的潮汐特征,就像Arp星表中描述的类似特征一样。梅西耶32(Arp 168)是一个与仙女座星系相互作用的矮小星系,[4]就属于这一类(尽管在Arp的照片中很难看到弥漫反尾)。

这是另一类包含由引力相互作用产生潮汐尾巴的星系。这些潮汐尾巴比天体167-172中的潮汐尾巴更窄,定义更清楚。

此类别包含不同类型的对象的混合。就像有弥漫细丝的星系或有反尾的星系一样,这类星系中的一些已经参与了相互作用,而这些细丝是由这些相互作用产生的潮汐特征。然而,其他的来源仅仅是具有微弱旋臂的单个旋涡星系,Arp将其描述为丝状星系。

这些物体中的许多喷射物似乎是由引力相互作用产生的潮汐特征。在某些情况下(比如Arp199中的NGC5544和NGC5545),抛射星系显然是一个侧视的螺旋星系,恰好与另一个星系的核心排成一条直线。

这一类别中的几乎所有对象都在相互作用或最近经历过相互作用。NGC3712(Arp203)是个例外,它只是一个低表面亮度的螺旋星系。[47]。

这类星系要么有不规则的结构(不规则),要么有显著的尘埃带(吸收),要么有颗粒状的外观(分辨率)。这一类包括由潮汐相互作用扭曲的相互作用的星系、附近的矮小不规则星系和具有异常大量气体的螺旋星系的混合。

这些相邻的环路是星系间引力相互作用形成的结构的另一种表现。其中一些源由几乎完成合并过程的星系组成;相邻的环圈仅仅是相互作用的残余物。在这类天体中有Arp220,它是天空中研究最深入的超发光红外星系之一。

这些星系中有许多是合并后的残余物。无定形旋臂是碰撞后留下的潮汐碎片。

这些是具有壳状结构的星系。一些壳结构已被确认为最近合并的结果。然而,在其他情况下,外壳结构可能代表S0星系的外盘。在一些复杂的情况下,有光环或壳层的星系是一个与另一个星系相互作用的S0星系;在这样的系统中,壳层的起源可能很难确定。

虽然对这类天体的描述暗示着星系正在分离,但这些星系中的大多数正在合并。许多物体都有非常明显的潮汐尾巴和桥梁,它们是相互作用的结果。大多数天体都处于合并过程的早期阶段,星系似乎仍然有不同的核心和不同的(尽管扭曲的)圆盘。在这类星系中最引人注目的是触角星系(NGC4038和NGC4039,Arp244)和MICE星系(NGC4676,Arp242)。

然而,并非所有这些天体都是相互作用的星系。这些星系中有几个仅仅是邻近的不规则结构的矮星系。

这些物体看起来是一系列没有连贯结构的不规则团块。这些天体中有许多仅仅是附近的矮小星系。这些天体中有一些是相互作用的星系,而另一些则是一小群星系。在这两种情况下,许多组成星系都是不规则星系。两个或更多这样的不规则星系的叠加很容易看起来像一个更大的不规则星系,这就是为什么奇特星系地图集(和其他星表)经常将这些对和组归类为单个物体。

ARP最初将这些星系称为双星系,但其中许多源都不止是两个星系。有些天体由相互作用的星系组成,而另一些源实际上是一组星系。不同之处在于,相互作用的星系将会被扭曲,而成组的星系只是简单地相互引力捆绑在一起,但彼此之间的距离不一定足够近,从而引发重大的结构变化。

除了NGC5679(Arp274)之外,所有这些星系都是相互作用的星系对,它可能是一个相互作用的星系三胞胎。[113]这里描述的连接臂是在相互作用的星系之间形成的潮汐桥特征。这些桥梁是在星系相互作用的早期形成的。

与无定形星系部分列出的许多天体不同,组成这些天体的相互作用的星系仍然可以相互区分。

此类别包含对象的奇怪混合。其中两个天体是边缘盘状星系,附近有较小的伴星系。其中两个物体由潮汐桥梁连接。最后两个物体可能只是远距离地相互作用。

虽然包括在双星系类别中,但这些天体中的许多都是单独的星系。风效应指的是外观,而不是实际检测到的高速气体(如在M82中发现的)。在某些情况下,外观可能是交互作用的结果。在其他情况下,特别是NGC3981(Arp289),微弱的扩展发射可能与星系本身的内在性质有关,而不是与其他物体的相互作用。[4]。

这些系统中的长丝很可能是潮汐尾巴或桥梁,它们是星系之间引力相互作用的结果。

ARP在他的地图集中没有给出对象298-310的子分类。这些天体大多是相互作用的星系对。

业余天文学家兼偶尔撰稿人梅纳德·皮特尔特雷(Maynard Pittendreigh)编制了一份最亮的Arp星系列表,这些星系最容易被典型的业余天文学家看到。名单上的星系可以肉眼观察,不需要特殊的摄影或成像设备。这些措施包括:

奇特星系的Arp地图集,编年史和观测指南,威尔曼-贝尔公司。(2006年)ISBN978-0-943396-76-7。

由NASA/IPAC河外数据库提供的奇特星系地图集。检索日期为2006-07-03、2006-07-12、2006-07-14、2006-07-16、2006-07-17、2006-07-18、2006-07-19、2006-07-20、2006-07-24、2006-07-25、2006-07-26、2006-07-27、2006-07-31、2006-08-02、2006-08-08、2006-08-10、2006-08-13。

NASA/IPAC河外数据库关于单个Arp天体的一般信息检索。检索日期为2006-07-03、2006-07-12、2006-07-14、2006-07-16、2006-07-17、2006-07-18、2006-07-19、2006-07-20、2006-07-24、2006-07-25、2006-07-26、2006-07-27、2006-07-31、2006-08-02、2006-08-08、2006-08-10、2006-08-13。

^Arp,Halton(1966)。奇特星系的地图集。加利福尼亚州帕萨迪纳:加州理工学院。(网络版,包括Arp的原始表格数据和PDF链接)。

^a b Halton Arp,看红:红移,宇宙学和学术科学,蒙特利尔(1998年8月),第14页,61-62,72,104-105ISBN:0-9683689-0-5。

^a b c d e f g h i j k l m n A.Sandage,J.Bedke(1994)。卡内基星系地图集。华盛顿特区:华盛顿卡内基研究所。ISBN电话:0-87279-667-1。

A.B.R.Lynds,A.Toomre(1976)。关于环状星系的解释:双环系II Hz4";。天体物理学杂志。209:328-388。密码:1976ApJ.209..382L。10.1086/154730。

NGC 4651:雨伞星系。每日天文图片。2010年4月17日从原件存档。

书名/作者声明:by by C.。(2010年8月13日)。Arp286:处女座三重奏。每日天文图片。太空总署。