星系里除了宇宙飞船还有什么
星系一词源自于希腊文中的galaxias(γαλαξ?α?),参考银河系,它是一个包含恒星、气体的星际物质、宇宙尘和暗物质,并且受到重力束缚的大质量系统。典型的星系,从只有数千万颗恒星的矮星系到上兆颗恒星的椭圆星系都有,全都环绕着质量中心运转。 除了单独的恒星和稀薄的星际物质之外,大部分的星系都有数量庞大的多星系统、星团以及各种不同的星云。 星系 围绕和延伸在星系之间,有着稀薄的等离子[10],它们被认为具有宇宙纤维状结构[11],这是比宇宙的平均密度略为密集的区域。 这些物质被称为星系际介质(IGM),并且通常是被电离的氢;也就是包含等量的电子和质子的等离子。IGM的密度被认为是...全部
星系一词源自于希腊文中的galaxias(γαλαξ?α?),参考银河系,它是一个包含恒星、气体的星际物质、宇宙尘和暗物质,并且受到重力束缚的大质量系统。典型的星系,从只有数千万颗恒星的矮星系到上兆颗恒星的椭圆星系都有,全都环绕着质量中心运转。
除了单独的恒星和稀薄的星际物质之外,大部分的星系都有数量庞大的多星系统、星团以及各种不同的星云。 星系 围绕和延伸在星系之间,有着稀薄的等离子[10],它们被认为具有宇宙纤维状结构[11],这是比宇宙的平均密度略为密集的区域。
这些物质被称为星系际介质(IGM),并且通常是被电离的氢;也就是包含等量的电子和质子的等离子。IGM的密度被认为是宇宙平均密度的10至100倍(每立方米拥有10至100颗氢原子)。在富星系团内的密度高达平均密度的1000倍时。
星系际介质被认为主要是电离气体的原因是以地球的标准来看,它的温度被认为是相当高的(虽然有些地区以天文物理的标准来看只是温暖)。当气体由空洞进入星系际介质,它被加热至10K到 10K, 这是足够让氢原子在碰撞时被撞出的电子成为自由电子,像这种温度的星系际介质被称为温热星系际介质(WHIM)。
电脑模拟显示,在宇宙中约有一半的原子物质可能存在于这种温热、稀薄的状态。当气体从温热星系际介质的纤维状结构进入星系团的宇宙斯状结构的界面时,它的温度会升得更高,温度可以达到10K或更高。 历史上,星系是依据它们的形状分类的(通常指它们视觉上的形状)。
最普通的是椭圆星系,[5]有着椭圆形状的明亮外观;漩涡星系是圆盘的形状,加上弯曲尘埃的旋涡臂;形状不规则或异常的,通常都是受到邻近的其他星系影响的结果。邻近星系间的交互作用,也许会导致星系的合并,或是造成恒星大量的产生,成为所谓的星爆星系。
缺乏有条理结构的小星系则会被称为不规则星系。[6] 在可以看见的可观测宇宙中,星系的总数可能超过一千亿个以上。大部分的星系直径介于1,000至100,000秒差距,彼此间相距的距离则是百万秒差距的数量级。
星系际空间(存在于星系之间的空间)充满了极稀薄的电浆,平均密度小于每立方公尺一个原子。多数的星系会组织成更大的集团,成为星系群或团,它们又为聚集成更大的超星系团。这些更大的集团通常被称为薄片或纤维,围绕在宇宙中巨大的空洞周围。
虽然我们对暗物质的了解很少,但在大部分的星系中它都占有大约90%的质量。观测的数据显示超重黑洞存在于星系的核心,即使不是全部,也占了绝大多数,它们被认为是造成一些星系有着活跃的核心的主因。
银河系,我们的地球和太阳系所在的星系,感觉看起来在核心中至少也隐藏着一个这样的物体。 在宇宙中,由两颗或两颗以上星球所形成的绕转运动组合体叫做星系。[1] 星球的绕转形式有两种:一是众多质量小的星球绕质量大的中心星球转动,如太阳系众多行星和彗星等绕太阳转动;二是两颗星球围绕共同质心相互转动,如地球和月亮组成的地月星系,二者共同围绕地月质心转动。
绝大多数星系属于前者。 特征编辑 星系大小差异很大。椭圆星系直径在3300光年到49万光年之间;漩涡星系直径在1。6万光年到16万光年之间;不规则星系直径大约在6500光年到2。9万光年之间! 星系的质量一般在太阳质量的100万到1万亿倍之间!(注释:兆这个单位是中国古代说法,现在一般认为是1乘以10的六次方,容易引起歧义) 星系内部的恒星在运动,而星系本身也在自转,整个星系也在空间运动。
传统上,天文学家认为星系的自转,顺时针方向和逆时针方向的比率是相同的。但是根据一个星系分类的分布式参与项目Galaxyzoo的观察结果,逆时针旋转的星系更多一些! 星系具有红移现象,说明这些星系在空间视线方向上正在离我们越来越远。
这也是大爆炸理论的一个有力证据。 星系在大尺度的分布上是接近均匀的;但是小尺度上来看则很不均匀。例如大麦哲伦星系和小麦哲伦星系组成双重星系,它们又和银河系组成三重星系! 星系观测简史编辑 对我们自己的银河系和其它星系的调查开始于詹姆斯·毕倪和迈克尔·马黎·费尔德的报告书:星系天文学(Galacticastronomy)。
星系的发现 在1610年,伽利略使用他的望远镜研究天空中明亮的带状物,也就是当时所知的银河[2] ,并且发现它是数量庞大但光度暗淡的恒星聚集而成的。在1755年的一篇论文,伊曼纽尔·康德借鉴更早期由托马斯·怀特工作完成的素描图,推测(正确的)星系可能是由数量庞大的恒星转动体,经由重力的牵引聚集在一起,就如同我们的太阳系,只是规模更为庞大。
恒星聚集成盘状,我们由盘内透视的效果,将会看成一条在夜空中的光带。康德也猜想某些在夜空中看见的星云可能是独立的星系。 星系区分 在18世纪接近尾声时,梅西尔完成了梅西尔目录,收录了103个明亮的星云。
不久之后,威廉·赫协尔也完成了收录多达5,000个星云的目录。在1845年,罗斯勋爵建造了一架新的望远镜,能够区分出椭圆星系和螺旋星系,他也在这些星云中找到了一些独立的点,为康德早先的说法提供了证据。
但是,星云仍未能获得一致认同是遥远的星系,直到1920年代早期哈勃使用新的大望远镜才获得确认。哈勃分辨出螺旋星系外围中单独的恒星,并且辨认出其中有些是造父变星,因而可以估计出这些星云状天体的距离:它们的距离实在太远,以致不可能是银河系的一部分。
描述 在1936年,哈勃制定了现称哈柏序列,并仍被使用的星系分类法。第一位尝 星系图 试描述银河系的形状和太阳位置的天文学家是威廉·赫协尔,他在1785年小心的计算天空中在不同区域的恒星数目,得到了太阳系在中心的椭圆星系的图像,这与1920年卡普坦得到的结果非常类似,只是比较小些(直径大约15,00秒差距)。
哈洛·夏普利使用另一种不同的方法,建立在球状星团的分布上,得到了一幅完全不同的图像:一个直径约70,000秒差距的扁平盘状,而且太阳在远离中心的位置上。但两者的分析都没有考虑到星际尘埃在银河盘面上造成的光线的吸收的量;一旦罗伯特·朱利叶斯·庄普勒在1930年经由研究疏散星团确定了这个作用之后,我们所认知的银河系图样就浮现出来了。
在1944年,亨德力克·赫尔斯特预言氢原子会辐射出21公分波长的微波,结果在1951年便发现来自星际氢原子的辐射线。这条辐射线允许对星系做更深入的研究,因为他不会被星际尘埃吸收,并且来自他的都卜勒位移能够映像出星系内气体的运动。
这些观测导致转动的假定,分辨出在星系中心的棒状结构,配合无线电望远镜,在其它星系的氢原子也能被追踪到。在1970年,维拉·鲁宾的研究发现星系可见的总质量(恒星和气体)不能适当的说明星系中气体的转动速度。
如今星系自转问题已经用于解释未能观察到的大量暗物质。 从1990年代开始,哈柏太空望远镜提高了观测的效益,尤其是,他确认了神秘的暗物质不可能是在星系中的暗弱小天体。哈柏深空,对天空的一个区域进行极长时间的曝光,提供了宇宙中可能有多达1,750亿个星系的可能证据。
在不可见光的光谱侦测技术上的改进(无线电望远镜、红外线摄影机、X射线望远镜),让人类可以见到连哈柏太空望远镜也看不见的其它星系。特别是,对天空中隐匿带(天空中被银河系遮蔽的部分)的星系巡天,揭露了相当数量的新星系。
星系分类编辑 星系主要分成三类:椭圆星系、螺旋星系和不规则星系。对星系类型更明确与广泛的描述会在哈柏序列的条目中叙述。因为哈柏序列是根据视觉的型态,他也许会错过某些星系的重要特征,例如恒星形成率(在星爆星系或活跃星系的核心)。
透镜星系是介于椭圆星系和旋涡星系之间的一种星系。 根据哈勃星系分类法,星系的类型E表示椭圆星系,S是螺旋星系,SB是棒旋星系,S0是透镜星系。 椭圆星系 哈勃星系分类法根据椭圆星系椭率的估计进行分类,从E0,接近圆形的,到E7,非常瘦长的。
这些星系,不论视线的角度是如何,都有着椭圆形的外观。她们看似没有任何的结构,而且相对来说星际物质的成分也很少。通常这些星系会有少量的疏散星团和少量新形成的恒星,取而代之的是老年的,与以各种不同方向环绕星系的中心,已经成熟的恒星为主。
她们的一些性质类似小了许多的球状星团。 “哈勃深空”照片 大部分的星系都是椭圆星系,许多椭圆星系相信是经由星系的交互作用,碰撞或是合并,产生的。她们可以长成极大的体积(与螺旋星系比较)而且巨大的椭圆星系经常出现在星系群的中心区域。
星爆星系是星系碰撞后的结果,可能导致巨大椭圆星系的形成。收起