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M 4

球状星团 M4 (NGC 6121),类型IX,位于天蝎座

[m4.jpg]
赤经 16 : 23.6(小时:分)
赤纬 -26 : 32(度:分)
距离 7.2(千光年)
视亮度 5.6(星等)
视大小 36.0(角分)

由Philippe Loys de Chéseaux在1746年发现。

M4是天空中距离最近的球状星团之一;根据最新的结果(这里采用的是W.E. Harris的数据库),它的距离也许只有7,200光年左右,也许是最近的球状星团;唯一可能与之相比的是位于南天的天坛座中的NGC 6397,然而这个星团现在看来还是稍远了一点(7,500光年)。M4可以在非常暗的天空中用肉眼感觉到(位于心宿二西侧1.3度),在最小的光学仪器中也非常突出。

作为一个非同寻常的细节,M4显示出中央的一个“棒”状结构,在我们的照片中看得很清楚,大致从左侧稍下方延伸到右侧稍上方(译注:原文如此,实际上“棒”在照片中几乎呈竖直方向,略微偏向左上-右下方向);这个由11等恒星组成的“棒”长约2.5',方位角为12度,最早在1783年由William Herschel注意到。也许正是这个结构使得Harlow Shapley认为这个球状星团有一些拉长,呈椭圆形(椭率0.9,长轴方向方位角115度),这一想法没有得到现代观测或者照片的证实。

如果没有黑暗星际介质所组成的浓云的遮挡,M4应该是天空中最壮丽的球状星团之一。星际介质的吸收也使球状星团发出的光线变红,因此彩色照片中的M4总是略显橙色或是棕色。在深度暴光的照片中,它的角直径约为36角分,超过了满月的大小;对应的真实直径约为75光年。在通常的照片中,它的直径略小于26',目视估计为14角分。它的潮汐半径估计为32.49',即70光年左右。潮汐半径的定义是,在这个距离上,银河系的潮汐引力刚好可以将恒星从星团中解放出来,因此这个球状星团的引力控制范围是一个直径140光年的球状空间。

M4是最松散,最稀疏的球状星团之一,因此它的聚集度类型被定为IX型。它的致密核心被测定为直径1.66',即3.6光年。它的半质量半径为3.65',即大约8光年,因此星团中一半的质量都聚集在中心直径为16光年的球体中。它以每秒70.4km的速度离我们而去,至少包含43颗已知变星。它的光谱型被定为F8,色指数由B-V=1.03确定。

球状星团是由De Chéseaux在1745-46年发现的,被他列为第19号天体,也被在Lacaille的星表中被标为Lacaille I.9。Charles Messier在1764年5月8日将其列入星表,并且首次将它分解为“由非常小[暗]的恒星组成的星团”;这是他用他的中等仪器能够分辨出来的唯一一个球状星团,因此也是第一个被分辨出来的球状星团。仅仅过了约20年,William Herschel就能够用他的大望远镜将所有的Messier球状星团全部分解开了。

1987年,第一颗毫秒脉冲星在这个球状星团中被发现。这颗脉冲星,1821-24,是每3.0毫秒旋转一周(并且发出一个脉冲)的中子星,即每秒钟自转超过300次,比M1中的蟹状星云脉冲星快了近10倍。第二颗毫秒脉冲星后来也在那一年,在M28中被发现。

1995年8月,Hubble太空望远镜拍到了M4中的白矮星,这是我们的银河系中最古老的恒星之一。2003年7月,利用Hubble望远镜进行的研究还认证出一颗绕着其中一颗白矮星运行的行星;它们与一颗被称为PSR B1620-26的脉冲星组成一个三合系统。这颗大约2.5倍木星质量的行星可能与球状星团M4一样古老,现在估计的年龄约为130亿年,几乎是我们太阳系年龄的三倍了。

M4很容易找到,因为它就位于明亮的心宿二以西1.3度,就在与天蝎座Sigma星连线的南侧(心宿二,天蝎座Alpha星,1.0等,光谱型M 1.5 I,略微变光;天蝎座Sigma星,V星等2.9,谱型B2 III)。在双筒镜中呈现出一个圆形的弥散光斑,在小望远镜中为一个圆形光晕,4英寸镜子可以分解出最明亮的,约10.8等的恒星;前面提到的棒状结构相当明显,解析出的恒星呈不规则分布。更大的望远镜能显示出一个直径超过16角分的、由恒星组成的晕围绕在星团明亮的中心部分周围。

附近(东偏东经50')更靠近心宿二(西北仅30')的地方,可以找到更暗的球状星团NGC 6144(星等10.4,直径3.3');要观测它,必须将心宿二排除在视场之外,这样它的光芒才不会把这个暗球状星团掩盖住。

  • 对M4的历史观测和描述
  • Hubble太空望远镜的M4图片
  • 更多M4的图片
  • 爱好者拍摄的M4

    心宿二和M4附近的,蛇夫座Rho周围的尘埃云和星云;这些云中的物质遮挡了这个星团。

    Bill Arnett的心宿二和蛇夫座Rho星云的网页,包括了M4:照片页面资料页面

  • Marco Castellani的M4数据
  • SIMBAD的M4数据
  • NED的M4数据
  • M4的观测报告(IAAC 网络天文列表)


    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