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M 3

球状星团 M3 (NGC 5272),类型VI,位于猎犬座

[m3.jpg]
赤经 13 : 42.2(小时:分)
赤纬 +28 : 23(度:分)
距离 33.9(千光年)
视亮度 6.2(星等)
视大小 18.0(角分)

由Charles Messier在1764年发现。

M3是最显著的球状星团之一,包含的恒星估计达到500,000颗。它的距离约为33,900光年,远大于我们的星系——银河系中心到我们的距离,但是亮度仍然有6.2等,其绝对星等大约为-8.93等,相当于我们太阳光度的约300,000倍。因此,在极好的条件下,M3可以用肉眼直接看到——在最小的光学仪器中也是个壮丽的天体。 它的视直径为18.0角分,对应的尺度约为180光年;Kenneth Glyn Jones提到在深度暴光的照片上,视直径甚至可以到20角分,对应的直径为200光年。在业余的仪器,它中显得更小一些,大概在10角分左右。但是它的潮汐半径相当大:大约为38.19角分。只有超过这个半径,银河系的潮汐引力才足以将其中的成员星从星团中拖出来。因此,这个星团的引力控制着直径760光年以内的所有天体。

另一方面,M3有一个致密的直径1.1'的核心,尺度为11光年,对球关星团来说相当大。它的半质量半径为1.12',即大约11.2光年,也就是说,这个星团中一半的质量都包含在直径仅22光年的球内。

这个星团中最明亮的恒星为12.7等,而所谓的水平分支巨星的亮度为15.7等,最明亮的25颗恒星的平均亮度是14.23等。球状星团M3的年龄可以根据它的颜色-星等图估计出来,不同场合下得到的值也不同;历史上,早期曾经给出的年龄包括50亿年(Baade),114亿年(woolf),200亿年(Arp)和260亿年(Sandage)。Sandage(1954)统计了半径8角分以内亮度超过22.5等的44,500颗恒星;总质量被估计为245,000个太阳质量(Sandage和Johnson)。Helen Sawyer Hogg给出M3的整体光谱型为F2,色指数为-0.05,对球状星团来说相当蓝,而《Sky Catalogue 2000.0》中给出的光谱型则是F7,W.E. Harris则将其列为F6。它的色指数由B-V = 0.69确定。这个天体以每秒钟147.6km的速度向我们接近。

球状星团M3中含有非常多的变星:按照B. Madore的说法(Hanes/Madore著,球状星团(Globular Clusters),1978),共发现变星212颗,其中确定的有186颗,比我们银河系中其他任何一个球状星团中的变星都多(因此也是被观测得最多的); 至少发现了170颗天琴座RR型变星(有时被称为“星团变星”)。这些变星被当做“标准烛光”,用来测量星团的距离。第一颗变星是由E.C. Pickering在1889年发现的,接下来的87颗是由S.I. Bailey在1895年发现的(参见Pickering和Bailey 1895)。

M3包含了相当大数量的所谓蓝色掉队星(Blue Stragglers),即显得相当年轻的蓝色主序星,比球状星团中其余的主要成员星族年轻得多。这最早是由Alan Sandage(1953)在Palomar山200英寸的Hale望远镜拍摄的照片中发现的。这在很长一段时间内一直是个谜,现在认为这些恒星在天体的相互作用中经历了戏剧性变化——在近距离遭遇恒星时,它们较冷的外层物质被剥离,这在恒星穿越球状星团致密的中心区域时会偶而发生。

这个星团是第一个由Charles Messier首先发现的天体,他于1764年5月3日将其列入星表。按照现代作者的资料来源和现在的理解,这是第73个被人类的肉眼(和仪器)观测到的深空天体,尽管当时这只是第53个已知的云雾状天体,另外17个天体又一次被遗忘了(参见深空天体发表列表)。显然也正是因为这个天体的发现,使得Charles Messier开始系统地寻找这些类似彗星的天体,而不只是像之前的M1M2那样,是碰巧发现后才标记的,这被历史事实所证明——1764年,他发现并测量了M3-M40的全部天体。

18年后,当星表中的最后一个天体,M107,蛇夫座的球状星团在1782年被Messier的朋友Pierre Méchain发现时,人类所知道的天体总数至少达到了140个,数量上翻了一番还多,其中的110个天体被Messier(发现了42或43个)和Méchain(27或28个)记述下来——计数中的不确定是由与M102有关的争议所引起的。

M3在1784年左右被William Herschel首次分解成恒星,并且认证为星团。

寻找M3,可以将后发星团附近的后发座Gamma星向后发座Beta星的连线延长大约2/3,稍向北侧看,M3就会出现在低倍的视场中:它就在后发座Beta星北偏东北方向大约6度的位置。(译注:原文如此,实际上M3应位于后发座Beta星正东方约6度的地方)

虽然M3只有在极好的条件下才能被肉眼看到,大多数条件下它刚好位于可见范围以下,但在最小的仪器中,它也很容易被看见。在双筒镜中,它就像一个朦胧的、云雾状的斑点。4英寸的镜子可以显示出它明亮的致密核心,周围被一个圆形的、斑驳的、颗粒 状的光晕所包围,向外缓慢均匀地变暗;无法分解出恒星,但是在良好的条件下可以显示出一些最明亮的恒星。6英寸的镜子可以将其外侧约三分之二的部分的暗星分辨出来,由其余未能分 辨的更暗恒星形成的背景光晕笼罩在周围。8英寸的镜子能分辨出几乎全部的恒星,只极核心的区域无法分辨;这一部分需要更大的望远镜(大约12英寸)才能分解。

  • 对M3的历史观测和描述
  • Kitt峰天文台的M3照片
  • Lowell天文台的M3照片
  • 爱好者拍摄的M3
  • 更多M3的图片

  • Marco Castellani的M3数据
  • SIMBAD的M3数据
  • NED的M3数据
  • M3的观测报告(IAAC 网络天文列表)

    参考文献



    Hartmut Frommert (spider@seds.org)
    Christine Kronberg (smil@agleia.de)

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    最后更新:2004年12月02日,北京时间19:08
    中文翻译:Steed Joy