How big is 渦狀星系?

渦狀星系是一個螺旋星系，距離地球大約2800萬光年，位於獵犬座內。它的盤面寬度大約6萬光年。光年是光在一年內行進的距離，大約是9.46兆公里。從地球上看，渦狀星系呈現正面朝向我們的樣子，而一個較小的星系NGC 5195，就位於它其中一條旋臂的末端。

大小

星系沒有明確的邊界，因此寬度多寡取決於能觀測到多微弱的光。以一個標準的微弱亮度為界測量，渦狀星系盤面在天空中的寬度大約是7.7角分，大約是滿月寬度的四分之一。一角分是六十分之一度。以這個星系的距離換算，這個角度相當於大約6萬光年，與NASA給出的數字相同。

各個星表對於微弱邊界的位置看法並不一致。另一份收錄明亮星系的標準星表，給出的渦狀星系寬度是11.2角分，換算下來大約是9萬光年。

這個距離是在2016年利用哈伯太空望遠鏡測量出來的。一個星系中最明亮的紅巨星，真實亮度大致相同，因此它們看起來有多亮，就能顯示出它們有多遠。用這個方法算出，渦狀星系距離地球大約2800萬光年。先前的估計值介於大約1600萬到4000萬光年之間，而且在天空中角度相同的情況下，距離越遠代表星系實際的寬度越大。

大小比較

• 渦狀星系的寬度大約是銀河系盤面的五分之三，銀河系盤面的寬度大約是10萬光年。
• 它的寬度和三角座星系差不多，三角座星系的寬度大約是6萬光年。
• 在一份以相同方式測量這兩個星系的星表中，它的伴星系NGC 5195的寬度大約是渦狀星系的五分之二。
• 如果把渦狀星系縮小到籃球的大小，地球會在大約110公尺外。

星系與它的伴星系

渦狀星系是一個「宏觀螺旋」星系，也就是旋臂特別明顯、結構完整的星系。有些天文學家認為，它的旋臂之所以如此清晰，是因為它曾與NGC 5195近距離相遇。這個較小星系的重力牽引著它旁邊的旋臂，這股拉力也促成了新恆星的誕生。

哈伯太空望遠鏡拍攝的影像顯示，從地球上看，NGC 5195正從渦狀星系背後經過。它已經在這個較大星系旁邊滑過了數億年之久。

恆星誕生之處

渦狀星系的旋臂，是由恆星和氣體組成的長條帶狀結構，其中夾雜著塵埃。這些旋臂會擠壓氫氣，形成一團團新恆星。哈伯太空望遠鏡拍攝的紅外線影像，在塵埃中發現數百個藏匿其中的小型恆星團，每個寬度大約65光年。

2023年，詹姆士·韋伯太空望遠鏡在渦狀星系的氣體中，拍到了一些由恆星釋放出的能量所雕刻出的暗泡。這些影像是一項調查計畫的一部分，該計畫在研究年輕星團如何從孕育它們的氣體與塵埃雲中誕生。

觀察渦狀星系

查爾斯·梅西耶在1773年發現了渦狀星系，因此它也被稱為梅西耶51號，或M51。它是天空中最明亮的星系之一，用一副好的雙筒望遠鏡就能看到。

參考資料

• Messier 51 (The Whirlpool Galaxy). NASA.
• M51: The Whirlpool Galaxy. Astronomy Picture of the Day, NASA, 2026.
• The Star Formation Efficiency in Nearby Galaxies: Measuring Where Gas Forms Stars Effectively. Leroy et al., The Astronomical Journal, 2008.
• SINGS: The SIRTF Nearby Galaxies Survey. Kennicutt et al., Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 2003.
• The Distance to M51. McQuinn et al., The Astrophysical Journal, 2016.
• Updated Nearby Galaxy Catalog. Karachentsev et al., The Astronomical Journal, 2013.
• A FEAST for the eyes. ESA/Webb, 2023.
• Measuring the Universe. International Astronomical Union.
• The International System of Units (SI). In SI Brochure, 9th edition. Bureau International des Poids et Mesures, 2019.
• Moon Fact Sheet. NASA, 2024.
• Our Milky Way Galaxy: How Big is Space?. NASA, 2019.
• Hubble takes gigantic image of the Triangulum Galaxy. ESA/Hubble, 2019.
• Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.