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由幾千億顆恆星組成的巨大恆星係統,不僅包括恆星,而且有星雲、星團、球狀星團和星際物質 |
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恆星係的簡稱。 艾思奇 《辯證唯物主義與歷史唯物主義》第二章三:“今天藉助射電望遠鏡雖然使我們已經可以察覺距地球超過一百億光年的星係,但是這也不是宇宙的邊緣。” |
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由千百億顆恆星和星際物質組成的天體係統。質量為太陽質量的109~1011倍,占據20萬光年到100多億光年的空間。銀河係就是一個普通的星係。銀河係以外的星係稱為“河外星係”,現在說的星係一般是指河外星係。目前觀測宇宙範圍內的星係總數約為十億個。 |
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恆星係或稱星係,是宇宙中龐大的星星的“島嶼”,它也是宇宙中最大、最美麗的天體係統之一。到目前為止,人們已在宇宙觀測到了約一千億個星係。它們中有的離我們較近,可以清楚地觀測到它們的結構;有的非常遙遠,目前所知最遠的最係離我們有近兩百億光年。
按照宇宙大爆炸理論,第一代星係大概形成於大爆炸發生後十億年。在宇宙誕生的最初瞬間,有一次原始能量的爆發。隨着宇宙的膨脹和冷卻,引力開始發揮作用,然後,幼年宇宙進入一個稱為“暴漲”的短暫階段。原始能量分佈中的微小漲落隨着宇宙的暴漲也從微觀尺度急劇放大,從而形成了一些“溝”,星係團就是沿着這些“溝”形成的。
哈勃太空望遠鏡拍攝的遙遠的年輕星係照片,其中包含有正在形成中的星係團(原星係)。
十八個正在形成中的星係團的單獨照片。每個團快距地球約一百十億光年。
著名的“哈勃深空”照片。展示了一千多個在宇宙形成後不到十億年內形成的年輕星係。
哈勃深空圖片。箭頭所指的可能是迄今為止發現的最遙遠的星係。
阿貝爾2218星係群。照片反映了宇宙中的“引力透鏡”現象。
兩個相鄰的星係ngc1410、ngc1409因引力作用而互相吸取物質。
隨着暴漲的轉瞬即逝,宇宙又回覆到如今日所見的那樣通常的膨脹速率。在宇宙誕生後的第一秒鐘,隨着宇宙的持續膨脹冷卻,在能量較為“稠密”的區域,大量質子、中子和電子從背景能量中凝聚出來。一百秒後,質子和中子開始結合成氦原子核。在不到兩分鐘的時間內,構成自然界的所有原子的成分就都産生出來了。大約再經過三十萬年,宇宙就已冷卻到氫原子核和氦原子核足以俘獲電子而形成原子了。這些原子在引力作用下緩慢地聚集成巨大的纖維狀的雲。不久,星係就在其中形成了。大爆炸發生過後十億年,氫雲和氦雲開始在引力作用下集結成團。隨着雲團的成長,初生的星係即原星係開始形成。那時的宇宙較小,各個原星係之間靠得比較近,因此相互作用很強。於是,在較稀薄較大的雲中凝聚出一些較小的雲,而其餘部分則被鄰近的雲所吞併。
同時,原星係由於氫和氦的不斷落入而逐漸增大。原星係的質量變得越大,它們吸引的氣體也就越多。一個個雲團各自的運動加上它們之間的相互作用,最終使得原星係開始緩慢自轉。這些雲團在引力的作用下進一步坍縮,一些自轉較快的雲團形成了盤狀;其餘的大致成為橢球形。這些原始的星係在獲得了足夠的物質後,便在其中開始形成恆星。這時的宇宙面貌與今天便已經差不多了。星係成群地聚集在一起,就像我們地球上海洋中的群島一樣鑲嵌在宇宙空間浩瀚的氣體雲中,這樣的星係團和星係際氣體伸展成纖維狀的結構,長度可以達到數億光年。如此大尺度的星係的群集在廣阔的空間呈現為球形。
宇宙中沒有兩個星係的形狀是完全相同的,每一個星係都有自己獨特的外貌。但是由於星係都是在一個有限的條件範圍內形成,因此它們有一些共同的特點,這使人們可以對它們進行大體的分類。在多種星係分類係統中,天文學家哈勃於1925年提出的分類係統是應用得最廣泛的一種。哈勃根據星係的形態把它們分成三大類:橢圓星係、旋渦星係和不規則星係。橢圓星係分為七種類型,按星係橢圓的扁率從小到大分別用e0-e7表示,最大值7是任意確定的。該分類法衹限於從地球上所見的星係外形,原因是很難確定橢圓星係在空間中的角度。旋渦星係分為兩族,一族是中央有棒狀結構的棒旋星係,用sb表示;另一種是無棒狀結構的旋渦星係,用s表示。這兩類星係又分別被細分為三個次型,分別用下標a、b、c表示星係核的大小和旋臂纏繞的鬆緊程度。不規則星係沒有一定的形狀,而且含有更多的塵埃和氣體,用irr表示。另有一類用s0表示的透鏡型星係,表示介於橢圓星係和旋渦星係之間的過渡階段的星係。
屬e0型橢圓星係的ngc4552。該星係位於室女座。
ngc4486,同樣位於室女座,屬e1型橢圓星係。
ngc4479屬於e4型橢圓星係,位於室女座。
ngc205橢圓星係,屬於e6型,位於仙女座。
位於六分儀座的ngc3115,屬e7型橢圓星係,也有把它歸為s0型的。
位於獅子座的ngc3623,屬sa型旋渦星係。
屬sb型的ngc3627旋渦星係,位於獅子座。
獵犬座的ngc5194旋渦星係,屬sc型。左側是一個矮星係。
ngc3351位於獅子座,屬sbb型棒旋星係。
sbc型棒旋星係ngc3992,位於獅子座。
銀河係的衛星係“大麥哲倫雲”,屬不規則星係。
ngc3034不規則星係,位於大熊星座。
宇宙中的大部分大星係都是旋渦星係,其次是橢圓星係,不規則星係占的比較最小。旋渦星係自轉得比較快,其盤面中含有大量塵埃和氣體,這些物質聚集成能供恆星形成的區域。這些區域發育出含有許多藍星的旋臂,所以盤面的顔色看上去偏藍。而在其棒狀結構和中央核球上稠密地分佈着許多年老的恆星。與旋渦星係相比,橢圓星係自轉得非常慢,其結構是均勻而對稱的,沒有旋臂,塵埃和氣體也極少。造成這種局面的原因是早在數十億年前恆星迅速形成時就已經將橢圓星係中的所有塵埃和氣體消耗完了。其結果是造成這些星係中無法誕生新的恆星,因此橢圓星係中包含的全都是老年恆星。
宇宙中約有十億個星係的中心有一個超大質量的黑洞,這類星係被稱為“活躍星係”。類星體也屬於這類星係。
此外還有一類個子矮小的“矮星係”。這類星係不象大型星係那樣明亮,但其數量非常多。銀河係附近有許多矮星係,其數量比所有其它類型星係之和都多。在鄰近的星係團中也已發現了大量的矮星係。其中一些形狀規則,多半都含有星族ii的恆星;形狀不規則的矮星係一般含有明亮的藍星。
星係的形狀一般在其誕生之時就已經確定了,此後一直都保持着相對穩定,除非發生了星係碰撞或鄰近星係的引力幹擾。
在沒有燈光幹擾的晴朗夜晚,如果天空足夠黑,你可以看到在天空中有一條彌漫的光帶。這條光帶就是我們置身其內而側視銀河係時所看到的它布滿恆星的圓面——銀盤。銀河係內有約兩千多億顆恆星,衹是由於距離太遠而無法用肉眼辯認出來。由於星光與星際塵埃氣體混合在一起,因此看起來就像一條煙霧籠罩着的光帶。銀河係的中心位於人馬座附近。
銀河係是一個中型恆星係,它的銀盤直徑約為十二萬光年。它的銀盤內含有大量的星際塵埃和氣體雲,聚集成了顔色偏紅的恆星形成區域,從而不斷地給星係的旋臂補充熾熱的年輕藍星,組成了許多疏散星團或稱銀河星團。已知的這類疏散星團約有一千兩百多個。銀盤四周包圍着很大的銀暈,銀暈中散布着恆星和主要由老年恆星組成的球狀星團。
天鵝-人馬座方向的銀河。
輝煌的銀河係中心(銀核)部分。
輝煌的銀河係中心(銀核)部分ii。
織女、牽牛星-人馬座方向的銀河。
天鷹-人馬座方向的銀河。
長盾-人馬座方向的銀河。
從我們所處的角度很難確切地知道銀河係的形狀。但隨着近代科技的發展,探測手段的進步在某種程度上剋服了這些障礙,揭示出銀河係具有的某些出人意料的特徵。長期以來人們一直以為銀河係是一個典型的旋渦星係,與仙女座星係類似。但最近的觀測卻發現,它的中央核球稍帶棒形。這意味着銀河係很可能是一種棒旋星係。另外,銀河係是一個比較活躍的星係,銀核有強烈的宇宙射綫輻射,在那裏恆星以高速圍繞着一個不可見的中心旋轉。這表明在銀河係的核心有一個超大質量的黑洞。
銀河係有兩個較矮小的鄰居——大麥哲倫雲和小麥哲倫雲,它們都屬於不規則星係。由於引力的作用,銀河係在不斷地從這兩個小星係中吸取塵埃和氣體,使這兩個鄰居中的物質越來越少。預計在一百億年裏,銀河係將會吞沒這兩個星係中的所有物質,這兩個近鄰將不復存在。 |
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恆星係或稱星係,是宇宙中龐大的星星的“島嶼”,它也是宇宙中最大、最美麗的天體係統之一。到目前為止,人們已在宇宙觀測到了約一千億個星係。它們中有的離我們較近,可以清楚地觀測到它們的結構;有的非常遙遠,目前所知最遠的星係離我們有將近一百三十億光年。
星係圖 |
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星係:在茫茫的宇宙海洋中,千姿百態的“島嶼”,星羅棋布,上面居住着無數顆恆星和各種天體,天文學上稱為星係。我們居住的地球就在一個巨大的星係——銀河係之中。在銀河係之外的宇宙中,像銀河這樣的太空巨島還有上億個,它們統稱為河外星係。
星團:在銀河係衆多的恆星中,除了以單個的形式,或組成雙星、聚星的形式出現外,也有以更多的星聚集在一起的。星數超過10顆以上,彼此具有一定聯繫的恆星集團,稱為星團。使這些恆星團结在一起的是引力。星團的成員多的可達幾十萬顆。它們又可以分成疏散星團和球狀星團兩類。銀河係中遍布着星團,衹是不同的地方星團的種類也不同。
星雲: 星雲是一種由星際空間的氣體和塵埃組成的雲霧狀天體。星雲中的物質密度是非常低的。如果拿地球上的標準來衡量,有些地方幾乎就是真空。但星雲的體積非常龐大,往往方圓達幾十光年。因此,一般星雲比太陽還要重得多。星雲的形狀千姿百態。有的星雲形狀很不規則,呈彌漫狀,沒有明確的邊界,叫彌漫星雲;有的星雲像一個圓盤,淡淡發光,很像一個大行星,所以稱為行星狀星雲。 |
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按照宇宙大爆炸理論,第一代星係大概形成於大爆炸發生後十億年。在宇宙誕生的最初瞬間,有一次原始能量的爆發。隨着宇宙的膨脹和冷卻,引力開始發揮作用,然後,幼年宇宙進入一個稱為“暴漲”的短暫階段。原始能量分佈中的微小漲落隨着宇宙的暴漲也從微觀尺度急劇放大,從而形成了一些“溝”,星係團就是沿着這些“溝”形成的。
“哈勃深空”照片
哈勃太空望遠鏡拍攝的遙遠的年輕星係照片,其中包含有正在形成中的星係團(原星係)。
十八個正在形成中的星係團的單獨照片。每個團快距地球約一百十億光年。
著名的“哈勃深空”照片。展示了一千多個在宇宙形成後不到十億年內形成的年輕星係。
哈勃深空圖片。箭頭所指的可能是迄今為止發現的最遙遠的星係。
阿貝爾2218星係群。照片反映了宇宙中的“引力透鏡”現象。
兩個相鄰的星係NGC1410、NGC1409因引力作用而互相吸取物質。
隨着暴漲的轉瞬即逝,宇宙又回覆到如今日所見的那樣通常的膨脹速率。在宇宙誕生後的第一秒鐘,隨着宇宙的持續膨脹冷卻,在能量較為“稠密”的區域,大量質子、中子和電子從背景能量中凝聚出來。一百秒後,質子和中子開始結合成氦原子核。在不到兩分鐘的時間內,構成自然界的所有原子的成分就都産生出來了。大約再經過三十萬年,宇宙就已冷卻到氫原子核和氦原子核足以俘獲電子而形成原子了。這些原子在引力作用下緩慢地聚集成巨大的纖維狀的雲。不久,星係就在其中形成了。大爆炸發生過後十億年,氫雲和氦雲開始在引力作用下集結成團。隨着雲團的成長,初生的星係即原星係開始形成。那時的宇宙較小,各個原星係之間靠得比較近,因此相互作用很強。於是,在較稀薄較大的雲中凝聚出一些較小的雲,而其餘部分則被鄰近的雲所吞併。
同時,原星係由於氫和氦的不斷落入而逐漸增大。原星係的質量變得越大,它們吸引的氣體也就越多。一個個雲團各自的運動加上它們之間的相互作用,最終使得原星係開始緩慢自轉。這些雲團在引力的作用下進一步坍縮,一些自轉較快的雲團形成了盤狀;其餘的大致成為橢球形。這些原始的星係在獲得了足夠的物質後,便在其中開始形成恆星。這時的宇宙面貌與今天便已經差不多了。星係成群地聚集在一起,就像我們地球上海洋中的群島一樣鑲嵌在宇宙空間浩瀚的氣體雲中,這樣的星係團和星係際氣體伸展成纖維狀的結構,長度可以達到數億光年。如此大尺度的星係的群集在廣阔的空間呈現為球形。 |
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1、橢圓星係:呈橢圓形,沒有懸臂結構。
其中又分為:E0,E1……E7,數字越大,星係越扁
2、漩渦星係
(1)核心部分為橢圓形:Sa,Sb,Sc
(2)出現棒狀結構:SBa,SBb
(3)透鏡星係:介於E與Sa之間:SO
3、不規則星係
Irr 1(羅馬數字):顔色偏藍
Irr 2(羅馬數字):顔色偏黃 |
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宇宙中沒有兩個星係的形狀是完全相同的,每一個星係都有自己獨特的外貌。但是由於星係都是在一個有限的條件範圍內形成,因此它們有一些共同的特點,這使人們可以對它們進行大體的分類。在多種星係分類係統中,天文學家哈勃於1925年提出的分類係統是應用得最廣泛的一種。哈勃根據星係的形態把它們分成三大類:橢圓星係、旋渦星係和不規則星係。橢圓星係分為七種類型,按星係橢圓的扁率從小到大分別用E0-E7表示,最大值7是任意確定的。該分類法衹限於從地球上所見的星係外形,原因是很難確定橢圓星係在空間中的角度。旋渦星係分為兩族,一族是中央有棒狀結構的棒旋星係,用SB表示;另一種是無棒狀結構的旋渦星係,用S表示。這兩類星係又分別被細分為三個次型,分別用下標a、b、c表示星係核的大小和旋臂纏繞的鬆緊程度。不規則星係沒有一定的形狀,而且含有更多的塵埃和氣體,用Irr表示。另有一類用S0表示的透鏡型星係,表示介於橢圓星係和旋渦星係之間的過渡階段的星係。
屬E0型橢圓星係的NGC4552。該星係位於室女座。
NGC4486,同樣位於室女座,屬E1型橢圓星係。
NGC4479屬於E4型橢圓星係,位於室女座。
NGC205橢圓星係,屬於E6型,位於仙女座。
位於六分儀座的NGC3115,屬E7型橢圓星係,也有把它歸為S0型的。
位於獅子座的NGC3623,屬Sa型旋渦星係。
屬Sb型的NGC3627旋渦星係,位於獅子座。
獵犬座的NGC5194旋渦星係,屬Sc型。左側是一個矮星係。
NGC3351位於獅子座,屬SBb型棒旋星係。
SBc型棒旋星係NGC3992,位於獅子座。
銀河係的衛星係“大麥哲倫雲”,屬不規則星係。
NGC3034不規則星係,位於大熊星座。
宇宙中的大部分大星係都是旋渦星係,其次是橢圓星係,不規則星係占的比較最小。旋渦星係自轉得比較快,其盤面中含有大量塵埃和氣體,這些物質聚集成能供恆星形成的區域。這些區域發育出含有許多藍星的旋臂,所以盤面的顔色看上去偏藍。而在其棒狀結構和中央核球上稠密地分佈着許多年老的恆星。與旋渦星係相比,橢圓星係自轉得非常慢,其結構是均勻而對稱的,沒有旋臂,塵埃和氣體也極少。造成這種局面的原因是早在數十億年前恆星迅速形成時就已經將橢圓星係中的所有塵埃和氣體消耗完了。其結果是造成這些星係中無法誕生新的恆星,因此橢圓星係中包含的全都是老年恆星。
宇宙中約有十億個星係的中心有一個超大質量的黑洞,這類星係被稱為“活躍星係”。類星體也屬於這類星係。
此外還有一類個子矮小的“矮星係”。這類星係不象大型星係那樣明亮,但其數量非常多。銀河係附近有許多矮星係,其數量比所有其它類型星係之和都多。在鄰近的星係團中也已發現了大量的矮星係。其中一些形狀規則,多半都含有星族II的恆星;形狀不規則的矮星係一般含有明亮的藍星。
星係的形狀一般在其誕生之時就已經確定了,此後一直都保持着相對穩定,除非發生了星係碰撞或鄰近星係的引力幹擾。 |
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橢圓星係/橢球星係(EllipticalGalaxy,E-typeGalaxy)
橢圓星係是河外星係的一種,呈圓球型或橢球型。中心區最亮,亮度嚮邊緣遞減,對距離較近的,用大型望遠鏡望遠鏡可以分辨出外圍的成員恆星。同一類型的河外星係,質量差別很大,有巨型和矮型之分。其中以橢圓星係的質量差別最大:質量最小的矮橢圓星係和球狀星團相當,而質量最大的超巨型橢圓星係可能是宇宙中最大的恆星係統;質量範圍約為太陽的千萬倍到百萬億倍,光度幅度範圍從絶對星等-9等到-23等。橢圓星係質量光度比約為50~100,而旋渦星係的質光比約為2~15。表明橢圓星係的産能效率遠遠低於旋渦星係。橢圓星係的直徑範圍是1~150千秒差距。總光譜型為K型,是紅巨星的光譜特徵。顔色比旋渦星係紅,說明年輕的成員星沒有旋渦星係裏的多,由星族II天體組成,沒有或僅有少量星際氣體和星際塵埃,橢圓星係中沒有典型的星族I天體藍巨星。橢圓星係根據哈勃分類,按其橢率大小分為E0、E1、E2、E3、…、E7共八個次型,E0型是圓星係,E7是最扁的橢圓星係。同一類型的河外星係,質量差別很大,有巨型和矮型之分,其中以橢圓星係的質量差別最大。質量最小的矮橢圓星係和球狀星團相當,而質量最大的超巨型橢圓星係可能是宇宙中最大的恆星係統,質量範圍約為太陽的千萬倍到百萬億倍,光度幅度範圍從絶對星等-9等到-23等。橢圓星係質量光度比約為50~100,而旋渦星係的質光比約為2~15。這表明橢圓星係的産能效率遠遠低於旋渦星係。橢圓星係的直徑範圍是1~150千秒差距。總光譜型為K型,是紅巨星的光譜特徵。顔色比旋渦星係紅,說明年輕的成員星沒有旋渦星係裏的多,由星族II天體組成,沒有或僅有少量星際氣體和星際塵埃,橢圓星係中沒有典型的星族I天體藍巨星。關於橢圓星係的形成,有一種星係形成理論認為,橢圓星係是由兩個旋渦扁平星係相互碰撞、混合、吞噬而成。天文觀測說明,旋渦扁平星係盤內的恆星的年齡都比較輕,而橢圓星係內恆星的年齡都比較老,即先形成旋渦扁平星係,兩個旋渦扁平星係相遇、混合後再形成橢圓星係。還有人用計算機模擬的方法來驗證這一設想,結果表明,在一定的條件下,兩個扁平星係經過混合的確能發展成一個橢圓星係。加拿大天文學家考門迪在觀測中發現,某些比一般橢圓星係質量大的多的巨橢圓星係的中心部分,其亮度分佈異常,仿佛在中心部分另有一小核。他的解釋就是由於一個質量特別小的橢圓星係被巨橢圓星係吞噬的結果。但是,星係在宇宙中分佈的密度畢竟是非常低的,它們相互碰撞的機會極小,要從觀測上發現兩個星係恰好處在碰撞和吞噬階段是是非常睏難的。所以,這種形成理論還有待人們去深入探索。
旋渦星係(Spiral Galaxy, S-type Galaxy)
具有旋渦結構的河外星係稱為旋渦星係,在哈勃的星係分類中用S代表.蠃旋星係的蠃旋形狀,最早是在1845年觀測獵犬座星係M51時發現的.蠃旋星係的中心區域為透鏡狀,周圍圍繞着扁平的圓盤.從隆起的核球兩端延伸出若幹條蠃綫狀旋臂,疊加在星係盤上.蠃旋星係可分為正常漩渦星係和棒旋星係兩種.按哈勃分類,正常漩渦星係又分為 a、b、c三種次型:Sa型中心區大,稀疏地分佈着緊捲旋臂;Sb型中心區較小,旋臂較大並較開展;Sc型中心區為小亮核,旋臂大而鬆弛。除了旋臂上集聚高光度O、B型星、超巨星、電離氫區外,同時還有大量的塵埃和氣體分佈在星係盤上。從側面看在主平面上呈現為一條窄的塵埃帶,有明顯的消光現象。漩渦星係通常有一個籠罩整體的、結構稀疏的暈,叫做星係暈。其中主要是星族Ⅱ天體,其典型代表是球狀星團。一個中等質量的漩渦星係往往有100~300個球狀星團。隨機地散布在星係盤周圍空間。在往外,可能還有更稀疏的氣體球,稱為星係暈。漩渦星係的質量為十億到一萬億個太陽質量,對應的光度是絶對星等-15~-21等。直徑範圍是5~50Kpc。Sa型星係的總光譜型為K,Sb型為F~K, Sc型為A~F。産生總光譜的主要天體既有高光度早型星,又有高光度晚型星。星族Ⅰ天體組成星係盤和旋臂,星族Ⅱ天體主要構成星係核、星係暈和星係冕。
棒旋星係(Barred Sprial Galaxy, SB-type Galaxy)
棒旋星係是中心呈長棒形狀的蠃旋形星係,一般的蠃旋形星係的中心是有圓核的,而棒旋形星係的中心是棒形狀,棒的兩邊有旋形的臂嚮外伸展。
不規則星係(Irregular Galaxy, Irr-type Galaxy)
外形不規則,沒有明顯的核和旋臂,沒有盤狀對稱結構或者看不出有旋轉對稱性的星係,用字母Irr表示。在全天最亮星係中,不規則星係衹占5%。 按星係分類法,不規則星係分為Irr I型和Irr II型兩類。 I型的是典型的不規則星係, 除具有上述的一般特徵外,有的還有隱約可見不甚規則的棒狀結構。它們是矮星係,質量為太陽的一億倍到十億倍,也有可高達100億倍太陽質量的。 它們的體積小,長徑的幅度為2~9千秒差距。星族成分和Sc型蠃旋星係相似:O-B型星、電離氫區、氣體和塵埃等年輕的星族I天體占很大比例。 II型的具有無定型的外貌,分辨不出恆星和星團等組成成分,而且往往有明顯的塵埃帶。 一部分II型不規則星係可能是正在爆發或爆發後的星係,另一些則是受伴星係的引力擾動而扭麯了的星係。所以I型和II型不規則星係的起源可能完全不同。 |
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在沒有燈光幹擾的晴朗夜晚,如果天空足夠黑,你可以看到在天空中有一條彌漫的光帶。這條光帶就是我們置身其內而側視銀河係時所看到的它布滿恆星的圓面——銀盤。銀河係內有約兩千多億顆恆星,衹是由於距離太遠而無法用肉眼辯認出來。由於星光與星際塵埃氣體混合在一起,因此看起來就像一條煙霧籠罩着的光帶。銀河係的中心位於人馬座附近。
銀河係是一個中型恆星係,它的銀盤直徑約為十二萬光年。它的銀盤內含有大量的星際塵埃和氣體雲,聚集成了顔色偏紅的恆星形成區域,從而不斷地給星係的旋臂補充熾熱的年輕藍星,組成了許多疏散星團或稱銀河星團。已知的這類疏散星團約有一千兩百多個。銀盤四周包圍着很大的銀暈,銀暈中散布着恆星和主要由老年恆星組成的球狀星團。
天鵝-人馬座方向的銀河。
輝煌的銀河係中心(銀核)部分。
輝煌的銀河係中心(銀核)部分II。
織女、牽牛星-人馬座方向的銀河。
天鷹-人馬座方向的銀河。
長盾-人馬座方向的銀河。
從我們所處的角度很難確切地知道銀河係的形狀。但隨着近代科技的發展,探測手段的進步在某種程度上剋服了這些障礙,揭示出銀河係具有的某些出人意料的特徵。長期以來人們一直以為銀河係是一個典型的旋渦星係,與仙女座星係類似。但最近的觀測卻發現,它的中央核球稍帶棒形。這意味着銀河係很可能是一種棒旋星係。另外,銀河係是一個比較活躍的星係,銀核有強烈的宇宙射綫輻射,在那裏恆星以高速圍繞着一個不可見的中心旋轉。這表明在銀河係的核心有一個超大質量的黑洞。
銀河係有兩個較矮小的鄰居——大麥哲倫雲和小麥哲倫雲,它們都屬於不規則星係。由於引力的作用,銀河係在不斷地從這兩個小星係中吸取塵埃和氣體,使這兩個鄰居中的物質越來越少。預計在一百億年裏,銀河係將會吞沒這兩個星係中的所有物質,這兩個近鄰將不復存在。 |
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它們是與銀河係類似的天體係統,距離都超出了銀河係的範圍,因此稱它們為“河外星係”。仙女座星係就是位於仙女座的一個河外星係。河外星係與銀河係一樣,也是由大量的恆星、星團、星雲和星際物質組成。目前我們觀測到的河外星係有100億個之多。 |
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xingxi
星係
galaxies
由幾十億至幾千億顆恆星以及星際氣體和塵埃物質等構成,占據幾千光年至幾十萬光年的空間的天體係統。我們的銀河係就是一個普通的星係。銀河係以外的星係稱為河外星係,一般稱為星係。
研究簡史 十七世紀望遠鏡發明以後,人們陸續觀測到一些雲霧狀的天體,稱之為星雲。十八世紀,德國的康德、瑞典的斯維登堡和英國的賴特都曾猜想這些雲狀天體是像銀河一樣由星群構成的宇宙島,衹是因為距離太遠而不能分辨出一顆一顆的星來。但是,它們到底有多遠,直到二十世紀初纔找到綫索。1917年美國天文學家G.W.裏奇在威爾遜山天文臺所攝的星雲 NGC6946的照片中發現了一顆新星,隨後柯蒂斯也有類似的發現。因為這些新星極其暗弱,他們認為星雲應該極其遙遠,是銀河係以外的天體。1924年,美國天文學家哈勃,用威爾遜山天文臺的 2.5米大望遠鏡在仙女座星雲、三角座星雲和星雲 NGC6822中發現造父變星,並且根據造父變星的周光關係定出這幾個星雲的距離,終於肯定了它們是銀河係以外的天體係統,於是稱它們為河外星係。
形態和分類 星係的外形和結構是多種多樣的。1926年哈勃按星係的形態進行分類,把星係分為橢圓星係、旋渦星係和不規則星係三大類。後來又細分為橢圓、透鏡、旋渦、棒旋和不規則五個類型。橢圓星係的外形近似於橢圓,記為E型,後面標以阿拉伯數字表示橢圓的扁度,從0到7,數字越大,橢圓越扁。旋渦星係外形像旋渦,記為S型。大多數都有兩條沿相反方向旋捲的蠃綫形旋臂,其中有一些在核心部分有一棒狀結構,稱為棒旋星係,沒有棒狀結構的則稱為正常旋渦星係。棒旋星係記為SB型。型號後面附以英文字母 a、b、c表示旋臂纏捲的鬆緊程度,a型最緊,b型次之,c型最鬆。旋渦星係是扁平的盤狀星係,在橢圓星係中比E7型更扁並開始出現旋渦特徵的星係歸為透鏡型。不規則星係的形狀沒有規則,記為Irr型。
星係的各種形態
除上述普通的星係外,近二、三十年來又發現了許多特殊星係。有些旋渦星係,具有十分明亮的中心區,光譜中有強而寬的發射綫,稱為塞佛特星係。有些星係具有很亮的近於星狀的核心,稱為N型星係。還有些星係看起來完全象恆星,衹有在光譜中纔顯示其星係的性質,稱為緻密星係。有的星係,如M82,不僅在外形上顯示出爆發形成的噴射纖維,而且噴射物還在以每秒 1,000公裏的速度運動,這種星係稱為爆發星係。以上幾種星係都是活動激烈的星係,往往統稱為激擾星係。此外,還有一種超巨型橢圓星係,它們是最大的星係,往往出現於星係團的中心,而且多半是射電源。這種星係稱為cD星係。
有人也把類星體歸入星係。類星體的性質特別重要,但是人們對它不夠瞭解,所以有人主張應該把它作為一種特殊類型的天體看待。
分佈 1934年哈勃對44,000多個星係的視分佈進行了研究,證實星係的數目有規律地從銀極嚮銀道遞減。銀道方向星係很少,形成一個隱帶。這種視分佈是由銀河係星際物質吸光造成的。實際上從大尺度來看,星係在各個方向都是一樣的。星係的空間分佈也是近於均勻的,但到了18星等以下,觀測到的數目要比按均勻分佈的數目為少。
從較小的尺度來看,星係的分佈是不均勻的,有星係成團的傾嚮。有的是兩個結成一對;多的可能幾百以至幾千個星係聚成一團。離銀河係最近的星係是大麥哲倫雲和小麥哲倫雲,距離分別約為16萬和19萬光年。銀河係同麥哲倫雲、仙女星係以及其他30多個星係構成一個集團,稱為本星係群。一般的星係集團稱為星係團。星係團有兩種,一種是規則星係團,因為有球對稱性而且中心密集度高,又 |
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- : galaxy
- n.: any of the large systems of stars in outer space, system of galaxies
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銀漢, 銀河, 銀河係, 網遊之銀河係 |
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