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NGC 1827:哈伯拍下天鴿座的側向螺旋星系

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黑色背景上,一道細長、淡白的星系光帶從左下斜向右上,中間交織著紅褐色的塵埃和藍色的團塊;星系中心左側有一顆亮星,帶著四道星芒。
哈伯太空望遠鏡拍攝的 NGC 1827。它的盤面相對於正面視角傾斜了約 85°,所以我們幾乎是從側面看到它。紅褐色的塵埃和年輕恆星聚成的藍色團塊,沿著盤面的中線分布。帶著四道星芒的亮星屬於我們的銀河系,遠在 NGC 1827 的前方;背景裡的小光斑則是更遙遠的星系。NASA, ESA, Michael Jones (California Institute of Technology); Image Processing: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America) (已調整大小)

哈伯太空望遠鏡新拍的影像裡,螺旋星系 NGC 1827 幾乎正好側對著我們;它位在南天的天鴿座。從這個角度看不到旋臂,卻能看到正面影像看不出來的東西:星系盤有多厚,塵埃又分布在哪裡。

從側面看的螺旋星系

NGC 1827 距離我們約 3,700萬光年。星表把它歸為晚型的棒旋星系(Sc 型),核球小,旋臂纏繞得很鬆。它的盤面相對於正面視角傾斜了約 85°,因此看起來長度約是寬度的五倍。它在天空中的視長度略大於 3 角分,NGC 1827 距離我們約 3,700萬光年。星表把它歸為晚型的棒旋星系(Sc 型),核球小,旋臂纏繞得很鬆。它的盤面相對於正面視角傾斜了約 85°,因此看起來長度約是寬度的五倍。它在天空中的視長度略大於 3 角分,以這個距離換算,直徑約 3.5萬光年。

星系盤側對著我們,呈現出它的剖面輪廓:明亮的中央核球兩旁延伸出一道淡淡的星光帶,中線上分布著參差不齊的紅褐色塵埃,夾雜著藍色的團塊。NASA 指出,這些藍色團塊很可能是正在形成新恆星的地方;年輕熾熱的恆星發出藍光,塵埃則會吸收一部分後方射來的光,讓穿透過來的光變紅。

你知道嗎?前景那顆亮星周圍的四道星芒是光學效應:星光經過支撐哈伯副鏡的支架時發生繞射,所以哈伯影像裡的每一顆亮星,都會出現同樣的十字形星芒。

天文學家為什麼要研究側向星系

從正面看,看到的是旋臂構成的圖案;從側面看,看到的則是第三個維度:恆星在盤面中央平面的上下分布得多遠。一項針對 34 個側向星系的研究發現,它們的亮度分布最適合用兩個成分來描述:一個薄盤,加上厚度約為薄盤兩倍的厚盤。在旋轉速度低於每秒約 120 公里的星系裡,厚盤貢獻了將近一半的光和大部分的恆星質量。由此看來,這些星系即使看起來偏藍,其中大多數恆星可能也已經很老。

塵埃也是從側面最容易看見:在後方星光的襯托下,它會顯出黑色的剪影。一項以側向盤狀星系為對象的巡天發現,在旋轉速度高於每秒約 120 公里的星系裡,又細又清晰的塵埃帶很常見;轉得比較慢的星系則大多沒有,它們的冷氣體和塵埃形成一層較厚、也較紊亂的結構。NGC 1827 的氣體以每秒約 77 公里的速度旋轉,影像中它的塵埃斷斷續續、零零散散,而不是一條像刀鋒般的單一塵埃帶,正符合這個趨勢。

在側向的星系盤裡,一側的氣體幾乎正對著我們而來,另一側則幾乎直直遠離我們,所以測得的旋轉速度幾乎不必為傾角做修正。以 NGC 1827 來說,修正只把速度從每秒 76.9 公里提高到每秒 77.2 公里。

小星系普查的一部分

這張影像出自哈伯的 18061 號觀測計畫「鄰近衛星星系普查」(Hubble Census of Nearby Satellites),主持人是加州理工學院的 Michael Jones。計畫要在約 3,200萬光年以內、22 個和銀河系相似的主星系周圍,把亮度超過某個門檻的衛星星系全部數清楚,總共 260 個。其中 111 個已經有哈伯影像,其餘 149 個各分到哈伯繞地球一圈的觀測時間。NGC 1827 在這項計畫的目標清單上。星表把它歸入 NGC 1808 星系群;它的距離估計為 3,600萬到 3,700萬光年,略超出這項巡天名義上的範圍。

描述物質如何聚集成團的模型,在小尺度上常常和觀測對不上,而小星系正好可以拿來檢驗這些模型;直到不久前,唯一完整的樣本只有我們銀河系和鄰近星系的衛星星系。拍攝 NGC 1827 用的是哈伯的第三代廣域照相機,搭配兩片濾鏡:F606W(涵蓋寬廣的可見光波段,中心波長約 589 奈米)和 F814W(近紅外線,中心波長約 804 奈米)。哈伯能把恆星一顆顆分辨出來;再用兩片濾鏡比較每顆恆星的顏色,就能找出紅巨星支尖。在年老的恆星族群裡,紅巨星能達到的最高光度幾乎是固定的,因此可以用來推算距離。

看得到 NGC 1827 嗎?

NGC 1827 位在天鴿座,赤經 5 時 10 分、赤緯 −37°。在北緯約 53° 以北的地方,它永遠不會升起。臺北位於北緯約 25°,NGC 1827 在正南方最高可升到約 28°,雖然不高,但已經足以用望遠鏡觀測。在南半球,它的位置更理想:12月時在半夜升到最高,1月和2月則出現在傍晚的天空。

星表列出的總星等約 13 等,而這些光分散在一道長約 3 角分的光帶上,所以即使在黑暗的夜空下用望遠鏡看,它也只是一團淡淡的光暈。塵埃和那些正在形成恆星的藍色團塊,只有在長時間曝光的照片裡才看得出來。

來源與授權

  • NASA Science:NASA's Hubble Spies Spiral's Edge(2026年10月16日) — 影像與來源標示;距離約 3,700萬光年、天鴿座、側向的中間型螺旋星系;在約 3,200萬光年以內、22 個和銀河系相似的主星系周圍普查 260 個衛星星系(111 個已有觀測,149 圈軌道的觀測時間);藍色的恆星形成區;前景恆星,以及副鏡支架造成的繞射星芒;研究低質量星系的目的。文中寫的是先進巡天照相機(ACS),但這項計畫的觀測規劃和 MAST 檔案庫為 NGC 1827 列出的都只有第三代廣域照相機(WFC3),見下文。https://science.nasa.gov/missions/hubble/nasas-hubble-spies-spirals-edge/
  • NASA 影像與媒體使用準則(NASA Images and Media Usage Guidelines) — NASA 的內容在美國一般不受著作權保護;應註明 NASA 為來源;不得暗示 NASA 背書。https://www.nasa.gov/nasa-brand-center/images-and-media/
  • STScI:HST 18061 號計畫 Phase II 檔案(第 27 版,2026年10月8日) — 計畫名稱 Hubble Census of Nearby Satellites,主持人 Michael Gordon Jones(加州理工學院),第 33 觀測週期;摘要(260 個衛星星系、22 個主星系、1,000萬秒差距(10 Mpc)、149 圈軌道、111 個已有資料的目標、小尺度上和宇宙論模型的矛盾);NGC 1827 以 WFC3/UVIS 透過 F606W 和 F814W 拍攝;距離由紅巨星支尖求得;其他目標以 ACS/WFC 觀測。https://www.stsci.edu/hst/phase2-public/18061.pro
  • MAST 檔案庫:HST 對 NGC 1827 的觀測 — WFC3/UVIS F606W(794 秒)和 F814W(1,262 秒),18061 號計畫,觀測開始時間 MJD 61166.21 = 2026年5月6日(UTC);星系周圍 0.25° 以內沒有 ACS 資料。https://mast.stsci.edu/
  • WFC3 儀器手冊(WFC3 Instrument Handbook):UVIS 的濾鏡 — 樞軸波長(pivot wavelength):F606W 為 588.9 奈米(寬 V 波段),F814W 為 803.9 奈米(寬 I 波段)。https://hst-docs.stsci.edu/wfc3ihb/chapter-6-uvis-imaging-with-wfc3/6-5-uvis-spectral-elements
  • HyperLEDA:NGC 1827(PGC 16849) — Sc 型、有棒狀結構、傾角 84.7°、直徑 log d25 = 1.51(3.2 角分)、軸比 log r25 = 0.69(約 4.9)、B 波段總星等 13.24、距離模數 30.20(約 3,600萬光年)、氣體旋轉速度觀測值每秒 76.9 公里,經傾角修正後為每秒 77.2 公里。http://atlas.obs-hp.fr/hyperleda/ledacat.cgi?o=NGC1827
  • HyperLEDA 名稱 [BFK2006]GEMS-N1808-06 — 星表把 NGC 1827 列為 NGC 1808 星系群的成員(這是 GEMS 星系群巡天的命名)。http://atlas.obs-hp.fr/hyperleda/ledacat.cgi?o=NGC1827
  • Dalcanton、Yoachim、Bernstein,《天文物理期刊》第 608 卷(2004),The Formation of Dust Lanes: Implications for Galaxy Evolution — 只有旋轉速度高於每秒 120 公里的盤狀星系才有細窄的塵埃帶;轉得較慢的星系,冷氣體層較厚、也較紊亂。https://arxiv.org/abs/astro-ph/0402472
  • Yoachim、Dalcanton,《天文學期刊》第 131 卷(2006),Structural Parameters of Thin and Thick Disks in Edge-On Disk Galaxies — 34 個側向星系;薄盤加上厚盤;厚盤的標高約為薄盤的兩倍;在旋轉速度低於每秒 120 公里的星系裡,厚盤貢獻將近一半的光。https://arxiv.org/abs/astro-ph/0508460

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