宇宙中的星系星系靠什么发光

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如果宇宙只有太阳会发光:它们将统治地球
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客服热线 :3揭秘宇宙八大神秘天体星系会隐藏是何原因发布时间:日 16:10:56&&编辑:关注微信公众号:窝看视频(ID号:wokanmv),每天抢先韩剧、电影首发,爆料最新剧集,关注抢20000个免费观影福利;马上参与抽奖,一起来赢取免费电影票吧!10月18日消息,外太空的天体中有许多不知名的存在,它们多多少少都存在着一定的联系,天文学家通过不断努力终于发现了它们的存在,今天,就让我们看一下到底宇宙中那些神秘天体背后有怎样的秘密。
1、会&隐藏&的星系。
你能想象得到这是一张星系的图片吗?赛格瑞1星系是银河系的邻居,其中含有大量的暗物质,相对含有恒星数量较少,使它成为已知最昏暗的星系之一。这张&斯隆数字巡天&望远镜照片显示赛格瑞1星系的明亮程度,图中斑点轮廓的是星系内的恒星。其它一些恒星则处于星系前景或者背景区域之中。
2、百万瓦特恒星。
蜘蛛星云中R136a1恒星的亮度接近太阳的900万倍,它是一颗超重恒星,质量是太阳的250倍,超出天文学家之前的预测。
3、超速恒星。
超速恒星HE (图片中心的明亮恒星)可喷射穿过太空,速度达到850公里/秒,这张照片是由哈勃望远镜拍摄的。这颗恒星可能飞速进入银河系后不幸与星系中心的巨大黑洞相遇。
4、巨大星系。
IC 1101星系的直径接近600万光年,它的体积非常巨大,足以容纳数千个银河系。这个晶体透镜形状的星系位于拥塞的艾贝尔2029星系团中心(图片右 侧),距离地球10亿光年。充满炽热气体的艾贝尔2029星系团释放发光X射线,它包含着质量相当于100万亿颗太阳的暗物质,这个星系团可容纳上千个星 系。这些星系的碰撞合并可解释为什么IC 1101星系如此巨大。
5、大胃王恒星。
VY大犬座恒星距离地球5000光年,被认为是一颗红色特超巨星,如果是这样,它将完全能吞并80亿颗太阳,直径接近30亿公里。然而,一些科学家猜测它仅是一颗红色超巨星,直径为10亿公里。哈勃望远镜拍摄的这张合成照片呈现出该恒星喷射的气体弧。
6、肿胀行星。
TrES-4,距离地球1500光年,是现已探测最大的行星。它位于图像右侧,其直径是木星(图像左侧)的两倍,但质量仅是木星的88%。
7、霜冻回飞棒云翳。
回飞棒云翳距离地球5000光年,温度仅有1开氏度,它比宇宙微波背景辐射的温度(2.7开氏度)更低。回飞棒云翳的温度为什么会这样低呢?该云翳膨胀迅速,积极地冷却云翳中的气体,其原理与空调装置冷却液的降温效果相似。
在过去的1500年间,回飞棒云翳中心区域的一颗恒星释放相当太阳质量 1.5倍的物质进入太空。
8、超级伽马射线暴。
图中描绘的伽马射线暴产生的相对论性粒子喷射流可加热至1万亿摄氏度,其亮度可达到太阳的1018倍。这些超高能量辐射线闪光标志着黑洞诞生或者超大中子星碰撞事件的发生。宇宙到底有多大离我们最近的十万个星系
宇宙到底有多大离我们最近的十万个星系
编译:京晶 审校:数星星的猫 (编译版权所有,未经许可请勿转载)
银河系位于一个叫做本星系群的星系集群的中心。而这个展幅在1千万光年左右的星系群位于另一个体型更大的星系集群——(本)室女超星系团的边缘。
在18和19世纪,英国天文学家、同时也是父子拍档——威廉·赫歇尔和约翰·赫歇尔用望远镜对全天进行了观测,收集到一些他们称之为“星云”的天体。不过,他们口中的“星云”与我们今天所理解的星云不完全相同。他们只是用这个词去指代一些看上去模糊不清,却又不是彗星的天体。而且,他们相信这些“星云”都是银河系内的天体。
在他们1864年编制的星表中,约翰注意到许多星云都聚集在室女座周围。(其实,法国天文学家查尔斯·梅西耶早在一个世纪前就已经注意到了。)没有人知道这是为什么。
1920年的“世纪大辩论”试图揭开星云之谜。这些天体究竟是邻近的云雾状天体,还是由于距离远而无法看清楚的遥远星系? 天文学家哈罗·沙普利和希伯·柯蒂斯为此展开了辩论。最终,后一种解释胜出。但是,为什么这些星系大多围绕在室女座周围呢?这是纯属巧合,还是另有原因?
到了20世纪50年代,法国天文学家Gerard de Vaucouleurs观察了这些星系的运动情况。令人感到奇怪的是,它们似乎正以同样的速度远离我们而去。和与我们的距离相比,它们似乎离彼此更近。按照天文学的说法,它们之间有“动力学关联”。1953年,Gerard de Vaucouleurs把这群星系命名为本超星系(Local Supergalaxy)。五年后,他又把名字更改为本超星系团(Local Supercluster)。
室女座超星系团是由较小的星系群和较大的星系团聚集形成的一个体型庞大的集合体。它的中心位于室女座星系团,其范围从中心一直延伸到5千万光年之外。上面的示意图以本星系群为中心,展示了所有至少拥有三个比较大的星系成员的星系群。图中球体的大小反映了星系群(团)的成员数目。距离的单位是光年。(图片来源:ASTRONOMY: ROEN KELLY)
随着望远镜的能力日渐强大,天文学家能够展开更大规模的巡天观测,记录更多的星系及其运动情况。这些信息为我们拼出一幅更大的图景:星系们聚集在一个盘形区域中。银河系的恒星大多分布在一个薄薄的中央盘面上,本超星系团里的绝大多数星系成员也是如此。科学研究告诉我们——恒星汇聚形成星系,星系聚集在一起形成星系团,星系团进一步结团形成超星系团。而本超星系团的中心就位于室女座方向。
如果把一千个银河系首尾相接,其总长度将会是1亿光年——这正是本超星系团的尺寸。其中,三分之二的明亮星系分布在靠近中央的盘状区域内,剩下的三分之一则像银河系周围的球状星团那样,环绕在周围。本超星系团的总质量高达1千万亿(10的18次方)倍太阳质量。然而,大部分质量都不发光。暗物质在主宰宇宙的同时,也同样遍布在超星系团内各处。不过,从宇宙的角度看,在我们附近还是有不少发光的天体的。
距离我们最近的——大约1100万光年远——是马费伊(Maffei )I和马费伊II星系群。虽然它们就在附近,但却正好位于银盘后面,银河系内的物质遮挡了它们发出的光,所以,直到1968年人们才注意到它们俩。意大利天文学家保罗·马费伊(Paolo Maffei)在观测IC1805(一个名副其实的星云)时,发现了一些奇怪的东西。他在红外波段看见不远处有一个发光天体。他猜测那是一个被银河系挡住的星系。在过去二十年里,天文学家已经发现了超过17个这样的星系。
马费伊I和马费伊II星系是距离我们最近的两个星系群的中心。由于银河系内的物质在可见光波段遮挡住了它们俩,上面这幅红外图像揭示出它们的所在。(图片来源:NASA/JPL-CALTECH/WISE TEAM)
再往远处走100万光年,轻而易举就能辨认出玉夫星系群了。从2011年至2013年,以澳大利亚射电天文学国际研究中心(International Centre for Radio Astronomy Research)的Tobias Westmeier为首的一群天文学家们,对富氢星系NGC55和NGC300内高速云(high-velocity clouds,简称HVCs)的运动情况展开研究。HVCs没有和宿主星系一同旋转,而是像导弹一样,从外面径直流入星系内部。天文学家认为,当星系耗尽自己的气体储备时,这些云团就会为星系提供原料,使之形成更多恒星。但这些云团又是从哪里来的呢?
NGC300位于玉夫座星系群内靠近我们的那一端。玉夫座星系群与我们相距1200万光年。NGC300看上去几乎与满月一般大小。(图片来源:ESO)
对此问题,当时主要有两种解释。Westmeier想知道哪一个是正确的。其中一种解释是,HVCs本是星系内的气体团块,后来被超新星爆发给喷了出来;另一种解释是它们来自于暗物质主导的矮星系,而且从未形成过恒星。“天蝎座星系群离我们较近,因此是最合适的研究对象,” Westmeier说,“我们有足够高的分辨率和灵敏度去探测潜在的HVCs。”
他们在NGC55的周围发现了预期的卫星星系,但在NGC300附近却一个也没找到。这个发现自然而然地排除了“暗物质主导的矮星系”理论,因为,两个大小相差无几的星系理应拥有数目相近的卫星星系。那么,这说明HVCs源于流入或者流出星系的气体流。这种情况发生在大星系吞噬小星系或者有恒星形成的时候。
尽管如此,在这项研究中,最令人惊奇的发现是大星系的气体盘是摇晃不定的。在冲压的作用下,气体盘在运动的同时,还左右摇晃。只有当星系猛地撞击致密的星系际介质时,才可能发生这样的情况。天文学家知道星系团被致密的物质晕包裹着,但他们原先认为在体型较小的星系群周围只有薄薄的物质晕。
压力吹走气体,意味着星系无法形成恒星——在小卫星星系里,恒星形成甚至完全停止。“由于气体是未来恒星形成所需的原料,失去气体可能使生活在星系群中的矮星系停止形成恒星。”Westmeier说。
这个发现有助于解决“卫星星系缺失问题”。这个难题出现于15年前,当时,计算机数值模拟显示,像银河系这样的星系应该拥有较多的矮卫星星系,其数目超过了我们实际观测到的数目。
“这个差异表明,要么数值模拟出错了,要么存在某种机制阻止了大部分的暗物质晕形成卫星星系,”Westmeier说。如果压力把气体剥掉,就像玉夫座星系群里发生的那样,那么小星系就无法再形成恒星,这意味着卫星星系并没有缺失,而是我们看不见它们。
不寻常的猜想
半人马座A星系群与我们相距大约1200万光年,与玉夫座星系群一样远。这个星系群的核心成员——半人马座A是离我们最近的射电星系。这个庞然大物在大约5亿年前吞食了一个旋涡星系。时至今日,它还没有消化完,因此发射出强烈的射电波。我们可以把半人马座A当作一个实际案例,来想象一下银河系和仙女座星系在40亿年后相撞的情景。
远在1200万光年之外的半人马座A主宰着它所在的星系群。这个大质量星系在可见光和射电波段发出强烈的辐射。它之所以会发出强烈的射电辐射,可能与它在5亿年前吞噬了一个伴星系有关。(图片来源:ESO)
在同样的距离处,还有一个更容易辨认的星系集合——M81星系群。它位于大熊座和鹿豹座的交界处,拥有一万亿倍太阳质量。目前已知它有34个星系成员,其中最出名的就是M81和M82。这两个星系正在互相拉扯,促使M82变成了恒星制造工厂。M82的中心区域比银心还要明亮一百倍,这是星系际空间里的氢气在引力的作用下落入星系中心所导致的。
M82住在一个以它的邻居M81命名的星系群里。这两个星系正在互相拉扯,促使M82形成大量新恒星。(图片来源:NASA/ESA/THE HUBBLE HERITAGE TEAM(STScl/AURA))
而这一切的幕后推手正是M81——它被冠以“该星系群中最大的星系”之名。它拥有完美的旋臂,在其中心还潜伏着有一个有7千万倍太阳质量的超大质量黑洞。
南风车星系(M83)是半人马座A星系群中第二明亮的成员。它距离我们大约1500万光年远,比群里最明亮的成员半人马座A还远大约300万光年。(图片来源:NASA/ESA/THE HUBBLE HERITAGE TEAM (STScl/AURA))
混乱的集体
与井然有序的M81星系群相比,猎犬座I星系群似乎有点混乱。它位于猎犬座和后发座方向,距离我们1500万光年远,由大约20个星系成员松松散散地聚成一个团体。不是所有的成员都在稳定的轨道上运动,它们彼此之间的引力束缚似乎并不牢固。
让我们再回到大熊座方向,继续往远处走几百万光年就会遇见另一个松松垮垮的团体——M101星系群。这个群体全靠其核心成员M101把其它成员束缚在一起。M101的性质与银河系相似,群里的绝大多数成员都只是它的卫星星系。M101的直径为17万光年,拥有紧密缠绕的旋臂和1千亿倍太阳质量。
距离我们1800万光年远的旋涡星系M101是其所属的星系群里的核心成员。它正对着我们,展幅为17万光年。(图片来源:NASA/ESA/K. KUNTZ(JHU), ET AL./STScl)
再往西南方走不到20度,我们就会遇到猎犬座II星系群。它与我们相距3千万光年,其最大、最出名的成员是M106。这个星系里的水蒸气发出微波脉冲,产生巨脉泽信号——类似激光的、巨大的微波信号。天文学家利用环绕M106中心超大质量黑洞的水巨脉泽信号,直接测量它的距离。
在这个星系里还有“标准烛光”——造父变星。由于它们的亮度变化是可以预测的,天文学家利用这一点来测量距离。这类恒星好似间断电源控制的圣诞彩灯,有规律地变亮、变暗。其亮度的变化周期又透露出恒星自身的光度。再与观测到的亮度比较,天文学家就能计算出它的距离。因此,M106里的水巨脉泽源和造父变星能够帮助天文学家校准宇宙距离标尺。
借助水蒸气的微波辐射,我们确定了M106的距离——3000万光年。(NASA/ESA/THE HUBBLE HERITAGE TEAM(STScl/AURA)/R. GENDLER (FOR HUBBLE HERITAGE TEAM))
把它们整个串起来的环
M96星系群位于狮子座方向,离我们大约3600万光年远,拥有很多既大又明亮的星系成员——其中有12个成员的直径超过3万光年。2010年,它还帮助天文学家研究星系的形成,这多亏了一个环绕在其周围的、展幅为65万光年的冷气体环。近30年来,没人知道这个环是从哪里来的,或者它到底是什么。
后来,由法国里昂天文台的天文学家带领的研究团队决定揭开气体环的奥秘。他们认为它可能是“原初气体”——从未落入过其它星系,而且(以其目前的状态)也无法形成恒星。天文学家认为要形成星系,需要有原初冷气体落入其中。这些气体就像营养丰富的食物一样,滋养了星系早年的成长。但是,望远镜从未在正在成长中的星系的周围发现古老的原子群。科学家认为狮子座环可能就是他们要找的。
但是,当他们把望远镜对准它时,却发现它发射出明亮的可见光——就是年轻的大质量恒星发出的那种光。显然,原初气体不会形成这样的恒星。因此,狮子座环又新添了一个待解之谜。
借助计算机数值模拟,科学家发现这种环结构是一次大碰撞留下的疤痕。在十多亿年前,位于星系群中心的椭圆星系NGC3384与外围的旋涡星系M96撞到了一起。其中一个星系的气体被吹跑,最终形成了这个气体环。
最大的,也是最糟糕的
室女星系团是本超星系团中最大的星系聚集体,其中心距离我们约有5500万光年远。如其名所示,你可以在室女座的方向看到它。我们之前提到的那些星系群和星系团只有区区几十个成员,而室女星系团却拥有1300个甚至可能2000个成员。成员的质量总和高达1200万亿倍太阳质量,整个星系团的展幅为720万光年。
在星系成员之间散落着一群星系际恒星——其质量总和占星系团总质量的百分之十。那里还有球状星团,被从宿主星系身边拽走的矮星系,以及至少一个恒星形成区。发出X射线的炽热气体弥漫在星系际空间各处。
室女星系团的体型是如此庞大,以至于实际上可以再把它细分成几个子团:室女A、室女B和室女C。室女A的质量是另两个子团的质量的两倍大,因此成了星系团的主宰者。这三个子团最终会并合成一个巨大的星系团。由于它们目前还未合为一体,天文学家怀疑室女星系团还很年轻,仍然在确立自己的身份。
居住在星系团中心——即室女A子团的中心——的是巨椭圆星系M87。在室女星系团中,像M87这样明亮的星系比比皆是。它们实际上就是梅西耶和赫歇尔看到的集合体——这是宇宙中存在超星系团的第一个证据。梅西耶天体中有15个都出自这里。不少成员仅用业余天文望远镜(无需多高端的配置)就能看到——例如M84、M86、M87、草帽星系(M104)和黑眼睛星系(M64)
巨大的室女星系团拥有上千个星系成员。出现在图中心区域下方的就是星系团中质量最大的成员M87。(图片来源:TERRY HANCOCK)
在室女星系团中,有不少星系与地球的距离几乎相同,因此,天文学家便把它当作研究星系演化的天然实验室。外星访客通过观察体育馆里形形色色的人(而非单一家庭),可以增进对人类演化的了解,天文学家也是如此。他们通过研究室女星系团里的一大批星系,获取更多有关星系的知识。
最近,他们对恒星的形成有了新认识——确切地说,恒星形成并非如许多人预期的那样,是一个快速的过程。2014年,一项研究发现室女星系团中心的湍流——就是使飞机晃动的那种气流——摇晃形成恒星的气体,使其在长达几十亿年的时间里都无法冷却。湍流的制造者就是隐居在星系中心、并且喷发出能量强劲的喷流的活跃黑洞。这些湍流使气体无法稳定下来形成恒星。
“这些慢速气流足以阻止气体迅速冷却形成恒星,”这项研究的领头人、加州帕罗奥托市斯坦福大学的Irina Zhuravleva说。理解星系和星系团中心的恒星形成为什么停止,有助于天文学家理解这些星系和星系团的演化过程,以及我们银河系和本星系群未来的命运。
再往远处走,走到5900万光年远处就是剑鱼座星系群。它位于南半球的剑鱼座(这种鱼在餐馆的菜单上一般叫做鲯鳅)方向,拥有70名成员。其中最有名的非NGC1483莫属。这个星系有高亮度的中心核球和蓬松的旋臂,旋臂上点缀着明亮的恒星形成区和年轻的星团。
大约同一距离处,但是在大熊座方向,两个星系群体聚集成团。其主要成员大都是旋涡星系,它们与其它一些小星系发出的光,相当于室女星系团总光度的百分之三十。这个数字听上去可能没多大,但是,大熊座星系群的质量仅有室女星系团总质量的百分之五。
32个星系聚在一起,结成大熊座北星系群,其成员包括明亮的旋涡星系NGC3631、NGC4088、NGC3953和M109。M109与银河系十分相似。在梅西耶星表列出的109个天体里,数它离我们最远。这意味着用18世纪制造的望远镜无法看到比它更远的天体了。不过,今天在地面上和空间中工作的大型望远镜已经能让我们瞥见几十亿光年远的星系了。
移动的研究对象
要把这些星系进行分类可没那么容易。它们相对于我们的朝向各不相同,而且从正向看和从侧向看一个旋涡星系,会得到很不一样的印象。我们只有星系的平面投影信息,却没有它们的三维立体影像。对盘状星系(如旋涡星系和椭球星系)来说,问题尤其严重。尽管如此,我们还是可以通过观察星系里恒星的运动情况来辨别星系的形状。如果恒星旋转得既缓慢又无序,就是椭球星系。如果恒星有规律地快速旋转,那就是盘星系。
在澳大利亚悉尼大学的Nicholas Scott的带领下,一个天文学家团队对6200万光年远处的天炉座I星系团内的恒星运动展开了研究。他们发现星系团里有93%的星系都是快速旋转者(旋涡星系),只有7%是慢速旋转者(椭球星系)。把这项研究与其它星系团(包括室女超星系团里更大的星系团)的研究结果结合起来看,Scott的团队发现椭球星系倾向于分布在星系团的中心区域——它们要么出生在那里,要么是后来才迁移过去的。
距离我们6200万光年远的天炉座I星系群是本超星系团里最遥远的成员之一。图中还可见到星系NGC1427A。(图片来源:NASA/ESA/THE HUBBLE HERITAGE TEAM(STScl/AURA))
“一个争论了很长时间的问题是,星系演化究竟是先天的,还是后天的,”Scott说。星系之所以演化成我们今天看到的模样,是完全取决于其在宇宙早期的性质,还是周边环境的影响?“这项研究表明,至少对一些星系来说,环境的影响很大。”他补充说仍有许多问题没有回答,未来的星系团研究将会告诉我们答案。
关于宇宙,我们总有更多的问题有待解答——恒星、星系、星系群、星系团、超星系团,甚至更大的物质结构。由于宇宙中的物质集结成超星系团,成员们“彼此靠近”。天文学家只需转一转望远镜,便能找到由各种成员构成的集合体。他们不仅需要研究遥远的宇宙是什么样子,还要研究它在过去是什么样子,将来又会演化成什么样子,邻近的宇宙曾经发生过什么事,将来又会发生什么事。星系_百度百科
[xīng xì]
星系源自于希腊语的γαλαξ?α? (galaxias)。广义上星系指无数的恒星系(包括恒星的自体)、尘埃(如星云等)组成的运行系统。参考银河系,它是一个包含恒星、气体的星际物质、和,并且受到重力束缚的大星系。
星系一词源自于希腊文中的galaxias(γαλαξ?α?),参考,它是一个包含、气体的、和,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到上兆颗恒星的都有,全都环绕着运转。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、以及各种不同的星云。
围绕和延伸在星系之间,有着的等离子[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;也就是包含等量的电子和的等离子。IGM的密度被认为是的10至100倍(每立方米拥有10至100颗)。在富内的密度高达平均密度的1000倍时。
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,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、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,[5]有着椭圆形状的明亮外观;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,成为所谓的。缺乏有条理结构的小星系则会被称为。[6]
在可以看见的中,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,彼此间相距的距离则是百万秒差距的。星系际空间(存在于星系之间的空间)充满了极的,平均密度小于每立方公尺一个。多数的星系会组织成更大的集团,成为或团,它们又为聚集成更大的。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。绝大多数星系属于前者。
大小差异很大。椭圆星系直径在3300光年到49万光年之间;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,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,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。例如和组成,它们又和银河系组成!
星系星系观测简史
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)。
星系星系的发现
在1610年,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[3]
,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。
星系星系区分
在18世纪接近尾声时,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,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,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。
在1936年,哈勃制定了现称,并仍被使用的星系分类法。第一位尝
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·赫尔斯特预言会辐射出21公分波长的微波,结果在1951年便发现来自氢原子的辐射线。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(恒星和气体)不能适当的说明星系中气体的转动速度。如今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,哈柏提高了观测的效益,尤其是,他确认了神秘的不可能是在星系中的暗弱体。,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、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。
星系星系分类
星系主要分成三类:、和。对星系类型更明确与广泛的描述会在的条目中叙述。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,例如率(在或活跃星系的核心)。 透镜星系是介于椭圆星系和之间的一种星系。
根据,星系的类型E表示椭圆星系,S是螺旋星系,SB是,S0是透镜星系。
星系椭圆星系
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。是后的结果,可能导致巨大椭圆星系的形成。
椭圆星系分为七种类型,按星系椭圆的扁率从小到大分别用E0-E7表示,最大值7是任意确定的。该分类法只限于从地球上所见的星系外形,原因是很难确定椭圆星系在空间中的角度。
不规则星系没有一定的形状,而且含有更多的尘埃和气体,用Irr表示。另有一类用S0表示的透镜型星系,表示介于椭圆星系和之间的过渡阶段的星系。
属E0型椭圆星系的。该星系位于。
NGC4486,同样位于室女座,属E1型椭圆星系。
NGC4479属于E4型椭圆星系,位于室女座。
NGC205椭圆星系,属于E6型,位于。
位于的NGC3115,属E7型椭圆星系,也有把它归为S0型的。
星系螺旋星系
在螺旋星系,螺的形状近似对数螺线,在理论上显示这是大量恒星一致转动造成的一种干扰模式。像恒星一样,也绕着中心旋转,但是旋转的角速度并不是常数,这意味着恒星会穿越过螺旋臂,螺旋臂则是高密度区或是。当恒星进入螺旋臂,他们会减速,因而创造出更高的密度;这就类似波将在高速公路上的车速延缓一样。螺旋臂能被看见,是因为高密度促使恒星在此处诞生,因而螺旋臂上有许多明亮和年轻的恒星。
我们自己的星系,银河系,有时就简称为银河,是一个有巨大的棒旋星系,直径大约三万秒差距或是十万光年,厚度则约为三千光年;拥有约三千亿颗恒星(3×1011)和大约六千亿颗太阳的质量。
星系旋涡星系
(Spiral Galaxy, S-type Galaxy)具有旋涡结构的称为旋涡星系,在的星系分类中用S代表.螺旋星系的螺旋形状,最早是在1845年观测M51时发现的.螺旋星系的中心区域为透镜状,周围围绕着扁平的圆盘.从隆起的核球两端延伸出若干条螺线状旋臂,叠加在星系盘上.螺旋星系可分为正常漩涡星系和棒旋星系两种.按,正常漩涡星系又分为 a、b、c三种次型:Sa型中心区大,稀疏地分布着紧卷旋臂;Sb型中心区较小,旋臂较大并较开展;Sc型中心区为小亮核,旋臂大而松弛。除了旋臂上集聚高光度O、B型星、超巨星、氢区外,同时还有大量的尘埃和气体分布在星系盘上。从侧面看在主平面上呈现为一条窄的,有明显的消光现象。漩涡星系通常有一个笼罩整体的、结构稀疏的晕,叫做。其中主要是天体,其典型代表是球状星团。一个中等质量的漩涡星系往往有100~300个球状星团。随机地散布在星系盘周围空间。在往外,可能还有更稀疏的气体球,称为星系晕。漩涡星系的质量为十亿到一万亿个太阳质量,对应的光度是绝对星等-15~-21等。直径范围是5~50Kpc。Sa型星系的总为K,Sb型为F~K, Sc型为A~F。产生总光谱的主要天体既有高光度,又有高光度。天体组成星系盘和旋臂,星族Ⅱ天体主要构成、星系晕和。
星系棒旋星系
(Barred Sprial Galaxy, SB-type Galaxy)棒旋星系是中心呈长棒形状的螺旋形星系,一般的螺旋形星系的中心是有圆核的,而的中心是棒形状,棒的两边有旋形的臂向外伸展。
旋涡星系,分为两族,一族是中央有棒状结构的棒旋星系,用SB表示
另一种是无棒状结构的旋涡星系,用S表示。这两类星系又分别被细分为三个次型,分别用下标a、b、c表示星系核的大小和旋臂缠绕的松紧程度。
最完美的环状星系
位于的NGC3623,属Sa型旋涡星系。
属Sb型的NGC3627旋涡星系,位于狮子座。
NGC3351位于狮子座,属SBb型棒旋星系。
SBc型棒旋星系NGC3992,位于大熊座。
星系矮星系
尽管椭圆星系和螺旋星系是很明显与突出的,宇宙中大部分的星系都是矮星系,这些微小的星系都不到银河系百分之一的大小,只拥有数十亿颗的恒星。许多矮星系可能都会环绕着单独的大星系运转,至少就有一打这样的矮星系。矮星系依样可以分成椭圆、螺旋和不规则。因为外观上与大的椭圆星系有一点相似,因此她们经常被称为矮来取代。
的NGC5194旋涡星系,属Sc型。左侧是一个矮星系。
星系活跃星系
有部分我们观察到的星系被分类为活跃星系,也就是说,来自星系的总能量除了恒星、尘埃和之外,还有另一个重要的来源。像这样的的标准模型,根据能量的分布,认为是物质掉落入位在核心区域的超重质量黑洞造成的。
以X射线的形式,辐射出高能量的星系被分类为、、或蝎虎BL类星体。从由核心喷发出的相对发射出无线电频率的活跃星系被分类为无线电星系。在的星系模型中,这些不同类的星系被解释为从不同角度观察所得到的结果。
星系不规则星系
不规则星系(Irregular Galaxy, Irr-type Galaxy) 外形不规则,没有明显的核和旋臂,
没有盘状对称结构或者看不出有旋转对称性的星系,用字母Irr表示。在全天最亮星系中,不规则星系只占5%。 按星系分类法,不规则星系分为Irr I型和Irr II型两类。 I型的是典型的不规则星系,除具有上述的一般特征外,有的还有隐约可见不甚规则的棒状结构。它们是矮星系,质量为太阳的一亿倍到十亿倍,也有可高达100亿倍太阳质量的。 它们的体积小,长径的幅度为2~9千秒差距。成分和Sc型相似:O-B型星、、气体和尘埃等年轻的星族I天体占很大比例。 II型的具有无定型的外貌,分辨不出恒星和星团等组成成分,而且往往有明显的尘埃带。 一部分II型不规则星系可能是正在爆发或爆发后的星系,另一些则是受系的引力扰动而扭曲了的星系。所以I型和II型不规则星系的起源可能完全不同。
银河系的卫星系“”,属不规则星系。
NGC3034不规则星系,位于大熊星座。
独立星系和从属星系
按照星系之间是否有隶属关系,将宇宙中的星系划分为独立星系和从属星系。在宇宙空间中独立运行,它没有环绕中心体旋转,这样的星系叫做独立星系。而环绕中心体运行的星系如太阳系绕银心运转,地月星系绕太阳运转,这样的星系叫做从属星系。
核旋转星系和核不旋转星系
按照中心星是否旋转,划分为核旋转星系和核不旋转星系。在宇宙中独立星系它的核有的旋转有的不旋转。而从属星系它的核都是旋转的。
直线运动星系和曲线运动星系
按照星系运行的轨迹,划分为直线运动星系和曲线运动星系。在宇宙空间中,那些独立星系在主星带领下按照主星形成时的射线方向在宇宙空间内进行直线运行。有的星系如从属星系则是绕着主星进行曲线运行。
系内星系和宇宙星系
按照星系所在的空间位置,划分为系内星系和宇宙星系。凡是在星系内运动的星系叫做系内星系;凡是在星系外宇宙空间里独立运动的星系叫做宇宙星系。
年老星系和年轻星系
按照星系形成的年龄,划分为年老星系和年轻星系。凡是那些在宇宙空间中或在星系内部形成时间比较长年龄大的星系叫做年老星系,年老的星系大都已演化成为比较规则的星系;在宇宙空间或在星系内部有的星系刚刚形成或形成不久,这样的星系叫做年轻的星系,年轻的星系大都呈不规则状态。
中心式星系和伴星式星系
按照星系中星球的关系,划分为中心式星系和伴星式星系。由众小质量星球绕大质量星球运动所组成的星系叫做中心式星系,如太阳系、银河系等;由两颗星球互绕二者中心质点运动所组成的星系叫做伴星式星系,如地球和月亮所组成的地月星系。
星系大尺度结构
非常少数的星系是单独存在的,这些通常都被认为是视场星系。许多星系和一定数量的星系之间有重力的束缚。包含有50个左右星系的集团叫做,更大的包含数千个星系,横跨数百万秒差距空间的叫做星系集团。星系集团通常由一个巨大的椭圆星系统治着,他的会摧毁邻近的卫星星系,并将质量加入星系中。超星系集团是巨大的集合体,拥有数万个星系,其中有星系群、星系集团和一些孤单的星系;在超星系集团尺度,星系汇排列成薄片状和细丝,环绕着巨大的空洞。在上述的尺度中,宇宙呈现出各向同性和均质。
我们的银河是中的一员,相对来说是一个直径大约1022百万秒差距的小星系群。银河和是这个群中最大的两个星系,许多其它的矮星系都是这两个的卫星星系。本星系群是以为中心的巨大星系群与星系集团集合体的一部分。
星系在宇宙中呈网状分布。从大尺度看,星系包围着一个个像气泡一样的空白区域,在整体上形成类似网或神经网络的结构,称之为宇宙大尺度分布。
星系形成和演化
星系星系的形成
星系之形成和演化向来都众说纷纭,有些已经被广泛接受,但仍然有不少人质疑。
星系的形成包含了两方面,一是上下理论,二是下上理论。上下理论是指:星系乃由一次宇宙大爆炸中形成,发生在137亿年前。另一个学说则是指:星系乃由宇宙中旳微尘所形成。原本宇宙有大量的球状星团(globularcluster),后来这些星体相互碰撞而毁灭,剩下微尘。这些微尘经过组合,而形成星系。
虽然在今时今日,关于的学问有不少人质疑,但大抵在星系形成研究方面,随着研究的深入,已伸展至方面。在天文物理学中,有关星系形成和演化的问题有:
在一个均质的宇宙中,我们是否居住在一个独特而与众不同的场所?
星系是如何形成的?
星系是如何随着时间改变的?
星系星系的演化
“哈勃深空”照片
按照理论,第一代星系大概形成于发生后十亿年。在宇宙诞生的最初瞬间,有一次原始能量的爆发。随着宇宙的膨胀和冷却,引力开始发挥作用,然后,幼年宇宙进入一个称为“暴涨”的短暂阶段。原始能量分布中的微小涨落随着宇宙的暴涨也从微观尺度急剧放大,从而形成了一些“沟”,星系团就是沿着这些“沟”形成的。
拍摄的遥远的年轻星系照片,其中包含有正在形成中的(原星系)。 十八个正在形成中的星系团的单独照片。每个团快距地球约一百十亿光年。著名的“”照片。展示了一千多个在宇宙形成后不到十亿年内形成的年轻星系。 哈勃深空图片。箭头所指的可能是迄今为止发现的最遥远的星系。2218。照片反映了宇宙中的“”现象。 两个相邻的星系NGC1410、NGC1409因引力作用而互相吸取物质。
位于后发座的星系
随着暴涨的转瞬即逝,宇宙又回复到如今日所见的那样通常的膨胀速率。在宇宙诞生后的第一秒钟,随着宇宙的持续膨胀冷却,在能量较为“稠密”的区域,大量、和电子从背景能量中凝聚出来。一百秒后,质子和中子开始结合成氦。在不到两分钟的时间内,构成自然界的所有的成分就都产生出来了。大约再经过三十万年,宇宙就已冷却到氢原子核和氦原子核足以俘获电子而形成原子了。这些原子在引力作用下缓慢地聚集成巨大的纤维状的云。不久,星系就在其中形成了。大爆炸发生过后十亿年,氢云和氦云开始在引力作用下集结成团。随着云团的成长,初生的星系即开始形成。那时的宇宙较小,各个原星系之间靠得比较近,因此相互作用很强。于是,在较稀薄较大的云中凝聚出一些较小的云,而其余部分则被邻近的云所吞并。
不规则星系大麦哲伦云
同时,原星系由于氢和氦的不断落入而逐渐增大。原星系的质量变得越大,它们吸引的气体也就越多。一个个云团各自的运动加上它们之间的相互作用,最终使得开始缓慢自转。这些云团在引力的作用下进一步,一些自转较快的云团形成了盘状;其余的大致成为椭球形。这些原始的星系在获得了足够的物质后,便在其中开始形成恒星。这时的宇宙面貌与今天便已经差不多了。星系成群地聚集在一起,就像我们地球上海洋中的群岛一样镶嵌在宇宙空间浩瀚的气体云中,这样的和伸展成纤维状的结构,长度可以达到数亿光年。如此大尺度的星系的群集在广阔的空间呈现为球形。
星系区别和定义
星系:在茫茫的宇宙海洋中,千姿百态的“岛屿”,星罗棋布,上面居住着无数颗恒星和各种天体,天文学上称为星系。我们居住的地球就在一个巨大的星系——银河系之中。在银河系之外的宇宙中,像银河这样的巨岛还有上亿个,它们统称为河外星系。
:在银河系众多的恒星中,除了以单个的形式,或组成、的形式出现外,也有以更多的星聚集在一起的。星数超过10颗以上,彼此具有一定联系的恒星集团,称为星团。使这些结在一起的是引力。星团的成员多的可达几十万颗。它们又可以分成疏散星团和球状星团两类。银河系中遍布着星团,只是不同的地方星团的种类也不同。
星云: 星云是一种由的气体和尘埃组成的状天体。星云中的物质密度是非常低的。如果拿地球上的标准来衡量,有些地方几乎就是。但星云的体积非常庞大,往往方圆达几十光年。因此,一般星云比太阳还要重得多。星云的形状千姿百态。有的星云形状很不规则,呈弥漫状,没有明确的边界,叫;有的星云像一个圆盘,淡淡发光,很像一个,所以称为。
星座:相对于星系,星座更具有感性的意味。星座是依据夜空中所能观测恒星的聚合形态而划分的,划分的依据是视觉而不是真实的恒星位置,因而同一星座的恒星往往来自不同的星系,它们从宇宙的不同位置共同发出的可见光到达地球,就被人为划分成了星座。
1、椭圆星系:呈椭圆形,没有悬臂结构。
其中又分为:E0,E1……E7,数字越大,星系越扁
2.漩涡星系
(1)核心部分为椭圆形:Sa,Sb,Sc
(2)出现棒状结构:SBa,SBb
(3):介于E与Sa之间:SO
Irr 1():颜色偏蓝
Irr 2(罗马数字):颜色偏黄
4.星系活跃分类
蓝星系:即星系中恒星生成十分活跃,充满了年轻的蓝色恒星
红星系:即星系中恒星生成很缓慢或完全停滞,充满了年老的红色恒星
绿谷星系:处于上述两者之间的的星系,是蓝星系向红星系转变的过程,例如银河系
星系银河系
在没有灯光干扰的晴朗夜晚,如果天空足够黑,你可以看到在天空中有一条弥漫的光带。这条光带就是我们置身其内而侧视银河系时所看到的它布满恒星的圆面——。银河系内有约两千多亿颗恒星,只是由于距离太远而无法用辨认出来。由于星光与星际尘埃气体混合在一起,因此看起来就
球状星团半人马座
像一条烟雾笼罩着的光带。银河系的中心位于附近。是一个中型恒星系,它的银盘直径约为十二万光年。它的银盘内含有大量的星际尘埃和气体云,聚集成了颜色偏红的恒星形成区域,从而不断地给星系的旋臂补充炽热的年轻蓝星,组成了许多疏散星团或称银河星团。已知的这类疏散星团约有一千两百多个。银盘四周包围着很大的,银晕中散布着恒星和主要由老年恒星组成的球状星团。
天鹅-人马座方向的银河。
辉煌的(银核)部分。
辉煌的银河系中心(银核)部分II。
、-人马座方向的银河。
天鹰-人马座方向的银河。
长盾-人马座方向的银河。
从我们所处的角度很难确切地知道银河系的形状。但随着近代科技的发展,探测手段的进步在某种程度上克服了这些障碍,揭示出银河系具有的某些出人意料的特征。长期以来人们一直以为银河系是一个典型的旋涡星系,与仙女座星系类似。但最近的观测却发现,它的中央核球稍带棒形。这意味着银河系很可能是一种棒旋星系。另外,银河系是一个比较活跃的星系,有强烈的辐射,在那里恒星以高速围绕着一个不可见的中心旋转。这表明在银河系的核心有一个超大质量的。
银河系有两个较矮小的邻居——和,它们都属于。由于引力的作用,银河系在不断地从这两个小星系中吸取尘埃和气体,使这两个邻居中的物质越来越少。预计在一百亿年里,银河系将会吞没这两个星系中的所有物质,这两个近邻将不复存在。
星系河外星系
它们是与银河系类似的天体系统,距离都超出了银河系的范围,因此称它们为“河外星系”。仙女座星系就是位于仙女座的一个河外星系。河外星系与银河系一样,也是由大量的恒星、、星云和星际物质组成。我们能观测到的河外星系有100亿个之多。
1845年的漩涡星系素描图
20世纪20年代,美国天文学家哈勃在中发现了一种叫作“”的天体,从而计算出星云的距离,终于肯定它是银河系以外的,称它们为“河外星系”。河外星系,简称为星系,是位于银河系之外、由几十亿至几千亿颗恒星、星云和组成的天体系统。之所以称之为河外星系,是因为他们全部都存在于银河系之外,即所有银河系之外的所有天体系统被称为河外星系。而银河系与河外星系即组成了天文学对于天体的最高称呼----。银河系也只是总星系中的一个普通星系。人类估计河外星系包含的天体及天体系统总数在千亿个以上,它们如同辽阔海洋中的岛屿,故也被称为"宇宙岛"。
关于河外星系的发现过程可以追溯到两百多年前。在当时法国天文学家( Messier Charles ) 为星云编制的中,编号为M31的星云在上有着重要的地位。初冬的夜晚,熟悉星空的人可以在仙女座内用肉眼找到它——一个模糊的斑点,俗称。
从1885年起,人们就在仙女座大星云里陆陆续续地发现了许多新星,从而推断出不是一团通常的、被动地的尘埃气体云,而一定是由许许多多恒星构成的系统,而且恒星的数目一定极大,这样才有可能在它们中间出现那么多的新星。如果假设这些新星最亮时候的亮度和在银河系中找到的其它新星的亮度是一样的,那么就可以大致推断出仙女座大星云离我们十分遥远,远远超出了我们已知的银河系的范围。但是由于用新星来测定的距离并不很可靠,因此也引起了争议。
直到1924年,美国天文学家哈勃用当时世界上最大的2.4米口径的望远镜在仙女座大星云的边缘找到了被称为"量天尺"的造父变星,利用造父变星的和光度的对应关系才定出仙女座星云的准确距离,证明它确实是在银河系之外,也像银河系一样,是一个巨大、独立的恒星集团。因此,仙女星云应改称为。
从河外星系的发现,可以反观我们的。它仅仅是一个普通的星系,是千亿星系家族中的一员,是宇宙海洋中的一个小,是无限宇宙中很小很小的一部分。
星系星系之最
星系古老星系
日,欧洲宇航局宣布,一个国际天文学研究小组发现了一个距今135.5亿年的星系,这是已知最古老的星系。这一发现有助于揭开宇宙“黑暗时代”之谜。根据科学界普遍认可的大爆炸理论,我们的宇宙是137.5亿年前由一个非常小的点爆炸形成的。随着宇宙的膨胀,大爆炸约38万年后,能量逐渐形成了物质,大量氢气弥散在宇宙中。这时由于没有新的光源产生,宇宙是黑暗的。尽管此后逐渐有恒星、星系诞生,但他们产生的光仍然很暗,并且被弥散在宇宙中的“氢气雾”遮掩,直到10亿年后,星系越来越多,“氢气雾”被它们产生的电磁辐射驱散后,宇宙才开始亮起来。这10亿年被称为宇宙“黑暗时代”。对“黑暗时代”的研究是当今科学前沿课题之一,而发现和研究在“黑暗时代”诞生的恒星和星系是揭开这一时代奥秘的关键。
2012年1月,由美国科学家牵头的一个国际天文学研究小组也曾在英国《自然》杂志上宣布,利用哈勃太空望远镜发现了最古老星系,它诞生于最初的4.8亿年,而新发现的古老星系则诞生于宇宙大爆炸最初的2亿年,比前者年长2.8亿年。这一星系是由法国大学里昂天文台约翰·理查德领导的研究小组发现的,他们利用美国哈勃太空望远镜和发现了该星系,然后利用美国夏威夷的仪器测定了它距地球的距离为128亿光年,这说明该星系至少诞生于128亿年前。对该星系光谱的进一步研究显示,该星系中最早的已有7.5亿年历史,研究人员因此断定该星系诞生于135.5亿年前。这一成果发表在英国《皇家天文学会月刊》上。
星系最大的星系
在宇宙中,最大的星系是距离地球大约10.7亿光年的阿贝尔2029星系群的中心星系——,其直径为560万光年,此星系相当于银河系直径的50多倍。
星系最远的星系
美国的几名天体物理学家发现了已知的距离地球最远的星系。这是一个非常小的星系,距离地球的距离为130亿光年。这一星系的发现者之一,天体物理学家理查德·埃利斯表示:“我们非常确信这是已知的距离地球最远的物体。  这些天体物理学家使用了两个功率强大的天文望远镜,其中一个在太空,另外一个在夏威夷。科学家利用这两个天文望远镜,再利用Abell 2218星系团的重力透镜作用发现了来自这一遥远星系的光线。重力透镜作用最早是由著名科学家爱因斯坦发现的,它指的是在重力的作用下会使光线发生扭曲,从而产生透镜的效果。这种效果通常我们完全感觉不到,但是当光线来自于几十亿光年之外时这种作用就非常明显了。另一位天文物理学家保罗·内布表示:“如果没有重力透镜作用,利用现有的天文望远镜是不可能发现这么远的星系的。”
哈佛大学天文物理学科学家罗伯特·科什纳表示这一发现对于天文学研究来说意义重大,他说:“这一发现证实了科学家们此前很多的猜测,让人们了解到宇宙中第一颗行星是什么时候才开始发光的。”科学家们发现这一新发现的星系的跨度只有2000光年,比我们的银河系要小的多,银河系的直径达到了10万光年。
埃利斯指出:“宇宙学家们认为早期星系所包含的恒星同构成现在星系的恒星是有很大区别的,而天体物理学家们则认为黑暗时期以后构成星系的恒星大体相同。”黑暗时期指的是137亿年前宇宙大爆炸开始到第一颗行星开始发光的这段时间,还没有人知道黑暗时期到底持续了多长时间。[4]
星系星系死亡
在过去的20年内,天文学家对宇宙星系展开了研究,发
现宇宙星系几乎可分为两类,一种是含有大量气体的星系,能够为恒星形成提供足够的原材料,内部拥有恒星形成区 ;另一种星系就是接近死亡的星系,内部几乎没有足够的原材料,恒星形成的速率大大降低,有些几乎没有新的恒星出现,于是科学家就开始研究准死亡状态星系的致死原因。来自英国剑桥大学的天文学家Yingjie Peng称长达数十年的研究表明,那些星系是被“勒死”的。
宇宙星系的“死亡”案件被认为是普遍的存在的谋杀案,科学家在过去数十年内虽然观测到星系内恒星形成速率降低,但不能确定什么机制扼杀了恒星形成,于是这个谜底就变成20年来最具挑战的难题了。科学家提出了两个途径来解释星系中恒星形成速率降低的问题,一种解释是新生恒星被逐渐“扼杀”,恒星形成所需要的气体物质逐渐减少,原因来自星系内部,比如黑洞。另一个解释是其他星系的引力对另一个星系产生作用,导致后者气体被剥离,无法形成新恒星。
为了验证这个猜想,科学家对银河系附近大约2.6万个星系进行观测,发现了大多数星系死亡都有类似的共同点,那就是窒息,科学家认为这是第一个确凿的证据显示星系是被勒死的。由于恒星主要有氢和氦构成,于是科学家将注意力放在寻找金属浓度上,因为恒星通过核聚变可产生多种金属元素。结果发现死亡星系内拥有大量的金属元素,这一结论与星系被绞杀的过程相一致。
计算机模型表面,绞杀一个星系需要40亿年才能熄灭恒星形成,几乎可适用于95%以上的星系演化。但对于一些质量较大的星系,科学家还没有足够的证据揭示它们的死亡原因。随着美国宇航局詹姆斯-韦伯空间望远镜在2018年深空,我们将通过多目标光学仪与近红外光谱观测宇宙星系,找出它们的死亡原因。本项研究发表在5月14日出版的Nature杂志上。[5]
.百度文库.[引用日期]
.环球网[引用日期]
.百度百科.[引用日期]
.天极网[引用日期]
.腾讯网[引用日期]}

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