風車星系，又稱梅西爾101或M101，是一個位於大熊座內的大型螺旋星系。它由恆星、塵埃和氣體組成的盤面，直徑大約是17萬到19萬光年，光年是光在一年內行進的距離，大約是9.46兆公里。這個星系距離地球大約2100萬光年。

大小

M101幾乎正對著地球，因此其整個盤面和所有的螺旋臂都清晰可見。根據哈伯太空望遠鏡在2006年發布的一張詳細影像，NASA給出的寬度是17萬光年。

星系沒有明確的邊界，因此天文學家通常會測量星系亮度降到某個固定暗度時的寬度。以這個標準測量，《明亮星系第三參考星表》給出M101的寬度大約是29角分，接近滿月的寬度。一角分是六十分之一度。要把這個角度換算成實際寬度，需要知道星系的距離。

一項2019年的研究測量了M101外圍最亮的年老紅巨星，得出星系的距離大約是652萬秒差距，秒差距大約是3.26光年。這大約相當於2100萬光年，也讓前述星表測得的寬度大約是18萬光年。針對造父變星（一種脈動恆星）的研究給出稍大的距離，大約2200萬光年，寬度接近19萬光年。NASA的網頁使用的是較舊的距離數值，2500萬光年。

大小比較

M101的寬度幾乎是銀河系盤面的兩倍，銀河系的盤面大約是10萬光年寬。
如果把銀河系的盤面縮小到一顆籃球的大小，也就是24公分，M101的寬度大約會是43公分，距離大約是51公尺。
以同樣的暗度標準測量，M101的寬度大約是室女座 A 星系的1.3倍，室女座 A 星系是本站中另一個巨大的星系。
以同樣的方式測量，M101的寬度也大約是仙女座星系明亮盤面的1.3倍，仙女座星系是離銀河系最近的大型星系。

恆星與恆星誕生

天文學家估計M101至少擁有一兆顆恆星，其中大約1000億顆的溫度和壽命可能與太陽相近。螺旋臂上散布著巨大的星雲，也就是正在形成新恆星的氣體雲。炙熱年輕的藍色恆星星團勾勒出旋臂的輪廓。

這個盤面非常薄，哈伯太空望遠鏡甚至能穿過它看到更遠的星系。皮埃爾·梅尚是天文學家夏爾·梅西耶的同事，他在1781年發現了M101。用小型望遠鏡就能看到它。

風車星系中的超新星

天文學家在M101中記錄到好幾次超新星爆炸，也就是恆星的爆炸。其中一顆SN 2011fe，截至2024年是近年來距離最近的Ia型超新星。這類超新星會達到已知的最高亮度，因此天文學家會用它來測量遙遠星系的距離，以及宇宙膨脹的速度。

板垣公一在2023年5月19日發現了另一顆超新星SN 2023ixf。這是一次II型超新星爆炸，也就是大質量恆星的爆炸，模型顯示這顆恆星的質量大約是太陽的15倍。由於M101經常被拍攝，業餘和專業天文學家後來在許多這次爆炸被報告之前拍攝的照片中，都找到了這顆超新星的蹤跡。

參考資料

Messier 101 (The Pinwheel Galaxy). NASA Hubble Space Telescope, Hubble's Messier Catalog.
Hubble's Largest Galaxy Portrait Offers a New High-Definition View. NASA, 2006.
Third Reference Catalogue of Bright Galaxies (RC3). de Vaucouleurs et al., Springer, 1991, via CDS VizieR.
The Carnegie-Chicago Hubble Program. VII. The Distance to M101 via the Optical Tip of the Red Giant Branch Method. Beaton et al., The Astrophysical Journal, 2019.
SN 2023ixf in the Pinwheel Galaxy M101: From Shock Breakout to the Nebular Phase. Zheng et al., The Astrophysical Journal, 2025.
The Mira Distance to M101 and a 4% Measurement of H0. Huang et al., The Astrophysical Journal, 2024.
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Astronomers Capture First Image of a Black Hole. European Southern Observatory, 2019.
A Sub-2% Distance to M31 from Photometrically Homogeneous Near-infrared Cepheid Period-Luminosity Relations Measured with the Hubble Space Telescope. Li et al., The Astrophysical Journal, 2021.
Moon Fact Sheet. NASA, 2024.
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