臺北市立天文科學教育館

距離我們250萬光年仙女座大星系（M31）是最知名的深空天體，也是人類肉眼可以看到最遠的天體之一。因為其亮度高、視直徑大，幾乎所有的業餘天文攝影愛好者都拍攝過仙女座大星系的照片。作為本星系群中最大的成員，仙女座大星系同時也是被天文學家最深入了解的星系之一。出人意料的是，天文攝影愛好者藉由長時間的曝光，竟然發現有不為人知、大面積的發射星雲就在仙女座大星系的近旁，這項發現立刻為天文學界帶來極大震撼！

圖說：天文攝影愛好者發現M31近旁竟有未知大型星雲存在。

在2022年8月至10月，天文攝影愛好者在法國洛林（Lorraine）的不同觀測地點使用口徑106mm的小型望遠鏡觀測了22個晚上，取得了24.6個小時的氧譜線（[O III], 5007Å）以及22.5個小時的氫譜線（Hα, 6563Å）窄頻影像後，在這個深度曝光的窄頻影像中發現了令人意外的、極為黯淡的OIII雲氣結構，分布在M31星系的東南方約1度處。為了排除亮星光暈、光學設備或是觀測地點所造成的干擾，再拍攝了另一組使用相同設備、但不同取景及不同地點拍攝的24.2小時[O III]及19.5小時Hα影像，同樣也顯示了相同的[O III]發射星雲在相同的位置。而隨後在美國加州，再使用了2組不同的器材，累積了85.5小時和24.9小時的[O III]窄頻影像後，也發現了相同位置、形狀和大小的黯淡[O III]發射星雲，至此可說是確認發現了新的星雲結構。

圖說：確認發現星雲的[O III]窄頻影像。上方為48.6小時、下方為85.5小時的確認影像。

這個發現令天文學家感到相當意外，因為這塊天區經常被各種不同波段觀測過，包含X光（ROSAT）、紫外線（GALEX）、可見光（SDSS）、紅外線（Planck）及無線電波（VLA FIRST）都未曾發現與這個[O III]發射譜線相同位置、外形的星雲。甚至在2019年口徑3.5公尺的CFHT望遠鏡也曾使用過[O III]濾鏡對M31相同位置進行觀測，卻沒有發現這個大範圍的[O III]星雲。這可能和CFHT使用較寬（Δλ =102Å）的濾鏡，以及太高的解析力（0.187"/pix），可能不適合用來發現相對大範圍、低亮度的發射星雲。

圖說：新發現星雲的高解析力影像，結合了寬頻的RGB彩色影像，與[O III]和Hα的窄頻影像。

觀測報告認為，這個[O III]發射星雲有著彎曲的絲狀結構，很類似行星狀星雲的外形。但由於這個星雲結構中，[O III]和Hα譜線的亮度比例差異相當高，行星狀星雲中心的白矮星可能要高達60,000K，但此區域裡似乎都沒有如此高溫的白矮星。而明亮的[O III]發射星雲也可能來自於未知的高銀緯超新星爆炸殘骸，但該星雲卻缺乏無線電波與紫外線的輻射，也排除了這個可能。觀測報告提出了另一種有趣的可能性，由於M31仙女座大星系的自行運動方向指向[O III]發射星雲的方向，這片新發現的星雲可能位在M31的銀暈、一片已知的大型恆星流有關，甚至可能和M31與我們銀河系之間的交互作用相關。關於這片星雲的光譜觀測正在進行中，期待不久後可以帶來令人振奮的新發現。（編輯／謝翔宇）

資料來源：

美國天文學會（AAS）觀測報告

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