星系的大小、质量、光度

星系的大小、质量、光度

把本星系群里20多个星系的大小、质量和光度加以比较，可以看出星系在大小、质量和光度方面都相差很多。本星系群里只有2个大的星系，就是银河系和M31。前者的直径约3万秒差距（天文学单位，1秒差距＝3．2616光年），后者约2．4万秒差距。第三大的是大麦云，直径7000秒差距；第四大的是M33，直径6000秒差距。其他成员的直径都不超过3000秒差距，有些小到只有一二百秒差距。

星系的质量主要是利用自转资料推算出来的。银河系的质量就是这样定出的，等于1．7×10¹¹太阳质量，也就是3．4×10⁴⁴克。在本星系群里，M31的质量最大，等于1．9×10¹¹太阳质量。大麦云和M33的质量数量级是10¹⁰太阳质量，M32、小麦云、NGG147、NGG185和NGG205的质量数量级是10⁹太阳质量，其余都小于10⁹太阳质量。最小的星系的质量只有10⁵太阳质量，和球状星团差不多。

利用双重星系两个成员互相绕转的数据也可以定出某一组星系的平均质量，这同测定双星质量的原理类似。1959年，有人利用65个双重星系的转动数据定出45个E系和S0系的平均质量为4×10¹¹太阳质量，20个S系和Ir系的平均质量为3×10¹⁰太阳质量。

星系的大小、质量和星系的类型没有直接的关系，各类型星系中都有直径和质量大的，也有直径和质量小的。椭圆星系的质量范围最大，从10⁵到10¹³太阳质量。

星系在望远镜里看来不是一个点，而是有一定的面积和形状，有的呈圆形，有的呈椭圆形，有的很扁，有的还有旋臂。把星系视面上各部分的光加起来，就得到所谓累积亮度和累积星等。M　31的累积目视视星等是＋3．5，累积目视绝对星等是－21．1，所以它的累积光度等于太阳光度的2．4×10¹⁰倍。银河系的累积亮度很难测定，但也估计出它的累积绝对星等为－20．5，累积光度为太阳光度的1．4×10¹⁰倍，比M31小些。累积光度大于10¹⁰太阳光度的称为超巨星系；累积光度在10⁸～10¹⁰太阳光度的是巨星系；10⁶～10⁸太阳光度的是中型星系；10⁴～10⁶太阳光度的是矮星系；10²～10⁴太阳光度的是微弱星系。这五类星系的平均累积绝对星等分别为－22^m0，－20^m0，－16^m0，－11^m0和－6^m5。每类星系内的平均恒星数目分别为10¹¹、10¹⁰、10⁶和10⁴。这表示星系在大小、质量、光度和所包含的恒星数目等方面差别都很大。

质量和光度的比率称为质光比，它是星系研究中的一个重要的量。特别值得注意的是，椭圆星系和S0系的质光比比漩涡星系和不规则星系的大好几倍。E系和S0系的平均质光比为30，Sa系为7，Sb为4，Sc为2，Ir为4。