M4 -M4星團

M4

M4星團
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M4是天空中距離最近的球狀星團之一;根據最新的結果,它的距離也許隻有7,200光年左右,是最近的球狀星團。由Philippe Loys de Chéseaux在1746年發現。M4可以在非常暗的天空中用肉眼感覺到(位于心宿二西側1.3度),在最小的光學儀器中也非常突出。唯一可能與之相比的是位于南天的天壇座中的NGC 6397,這個星團現在看來還是稍遠了7,500光年。

  • 赤    經
    16:23.6(小時:分)
  • 赤    緯
    -26:32(度:分)
  • 視角亮度
    5.6(星等)
  • 類    型
    IX
  • 天體名稱
    M4
  • 象征物
    天蠍座
  • 距    離
    7.2(千光年)
  • NGC編號
    NGC 6121
  • 最佳觀測時間
    36.0(角分)
  • 位    于
    天蠍座

​概述

作為一個非同尋常的細節,M4顯示出中央的一個"棒"狀結構,在我們的照片中看得很清楚,大致從左側稍下方延伸到右側稍上方(譯註:原文如此,實際上"棒"在照片中幾乎呈豎直方向,略微偏向左上-右下方向);這個由11等恆星組成的"棒"長約2.5',方位角為12度,最早在1783年由William Herschel註意到。也許正是這個結構使得Harlow Shapley認為這個球狀星團有一些拉長,呈橢圓形(橢率0.9,長軸方向方位角115度),這一想法沒有得到現代觀測或者照片的證實。

M4M4

如果沒有黑暗星際介質所組成的濃雲的遮擋,M4應該是天空中最壯麗的球狀星團之一。星際介質的吸收也使球狀星團發出的光線變紅,因此彩色照片中的M4總是略顯橙色或是棕色。在深度暴光的照片中,它的角直徑約為36角分,超過了滿月的大小;對應的真實直徑約為75光年。在通常的照片中,它的直徑略小于26',目視估計為14角分。它的潮汐半徑估計為32.49',即70光年左右。潮汐半徑的定義是,在這個距離上,銀河系的潮汐引力剛好可以將恆星從星團中解放出來,因此這個球狀星團的引力控製範圍是一個直徑140光年的球狀空間。

M4是最松散,最稀疏的球狀星團之一,因此它的聚集度類型被定為IX型。它的致密核心被測定為直徑1.66',即3.6光年。它的半質量半徑為3.65',即大約8光年,因此星團中一半的質量都聚集在中心直徑為16光年的球體中。它以每秒70.4km的速度離我們而去,至少包含43顆已知變星。它的光譜型被定為F8,色指數由B-V=1.03確定。

發現

球狀星團是由De Chéseaux在1745-46年發現的,被他列為第19號天體,也被在Lacaille的星表中被標為Lacaille I.9。Charles Messier在1764年5月8日將其列入星表,並且首次將它分解為"由非常小[暗]的恆星組成的星團";這是他用他的中等儀器能夠分辨出來的唯一一個球狀星團,因此也是第一個被分辨出來的球狀星團。僅僅過了約20年,William Herschel就能夠用他的大望遠鏡將所有的Messier球狀星團全部分解開了。

1987年,第一顆毫秒脈沖星在這個球狀星團中被發現。這顆脈沖星,1821-24,是每3.0毫秒旋轉一周(並且發出一個脈沖)的中子星,即每秒鍾自轉超過300次,比M1中的蟹狀星雲脈沖星快了近10倍。第二顆毫秒脈沖星後來也在那一年,在M28中被發現。

1995年8月,Hubble太空望遠鏡拍到了M4中的白矮星,這是我們的銀河系中最古老的恆星之一。2003年7月,利用Hubble望遠鏡進行的研究還識別出一顆繞著其中一顆白矮星運行的行星;它們與一顆被稱為PSR B1620-26的脈沖星組成一個三合系統。這顆大約2.5倍木星質量的行星可能與球狀星團M4一樣古老,估計的年齡約為130億年,幾乎是我們太陽系年齡的三倍了。

M4很容易找到,因為它就位于明亮的心宿二以西1.3度,就在與天蠍座Sigma星連線的南側(心宿二,天蠍座Alpha星,1.0等,光譜型M 1.5 I,略微變光;天蠍座Sigma星,V星等2.9,譜型B2 III)。在雙筒鏡中呈現出一個圓形的彌散光斑,在小望遠鏡中為一個圓形光暈,4英寸鏡子可以分解出最明亮的,約10.8等的恆星;前面提到的棒狀結構相當明顯,解析出的恆星呈不規則分布。更大的望遠鏡能顯示出一個直徑超過16角分的、由恆星組成的暈圍繞在星團明亮的中心部分周圍。

附近(東偏東經50')更靠近心宿二(西北僅30')的地方,可以找到更暗的球狀星團NGC 6144(星等10.4,直徑3.3');要觀測它,必須將心宿二排除在視場之外,這樣它的光芒才不會把這個暗球狀星團掩蓋住。

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