仙女星系是距離銀河系最近的大型漩渦星系，離地球大約250萬(wàn)光年。在由銀河系、仙女星系等組成的本星系群中，仙女星系是唯一一個(gè)類(lèi)似銀河系且能夠被完整詳細(xì)觀(guān)測(cè)的大型動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。因此仙女星系是研究星系形成和演化的絕佳案例。

“然而，因?yàn)橄膳窍稻嚯x我們較遠(yuǎn)，天文學(xué)家證認(rèn)其內(nèi)部的天體非常困難，加之缺少這些天體的運(yùn)動(dòng)信息，所以，精確繪制仙女星系的旋轉(zhuǎn)曲線(xiàn)是一項(xiàng)非常具有挑戰(zhàn)性的工作。”論文共同通訊作者、云南大學(xué)教授陳丙秋告訴記者。

此次，研究團(tuán)隊(duì)收集了13679個(gè)具有視向速度測(cè)量值的位于仙女星系的天體，繪制出距離仙女星系中心40.76萬(wàn)光年內(nèi)的旋轉(zhuǎn)曲線(xiàn)，精度達(dá)到5%—20%。研究結(jié)果顯示，仙女星系的旋轉(zhuǎn)曲線(xiàn)在其星系盤(pán)上保持恒定值約為每秒220千米，向外逐漸減小至外暈處時(shí)約為每秒170千米。

質(zhì)量是一個(gè)星系的基本物理屬性。準(zhǔn)確測(cè)量仙女星系的質(zhì)量對(duì)于理解其物質(zhì)分布、形成和演化歷史以及在本星系群中的作用至關(guān)重要。基于該旋轉(zhuǎn)曲線(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了包含三個(gè)成分的仙女星系質(zhì)量模型，給出了仙女星系的質(zhì)量分布，并計(jì)算得到仙女星系的質(zhì)量約為1.14萬(wàn)億倍太陽(yáng)質(zhì)量。

陳丙秋表示，這項(xiàng)研究為理解仙女星系乃至一般旋渦星系的質(zhì)量分布提供了全新的認(rèn)識(shí)，對(duì)進(jìn)一步理解旋渦星系的動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)和形成演化具有重要意義。