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河外星系
河外星系,簡稱為星系,是位于銀河系之外、由幾十億至幾千億顆恒星、星云和星際物質組成的天體系統。目前已發現大約10億個河外星系。銀河系也只是一個普通的星系。人們估計河外星系的總數在千億個以上,它們如同遼闊海洋中星羅棋布的島嶼,故也被稱為“宇宙島”。
目錄 簡介 名稱由來 星體發現 分類 收縮展開 簡介17世紀,人們陸續發現了一些朦朧的 天體 ,于是稱它們為“ 星云 ”。有的星云是氣體的,有的被認為像 銀河系 一樣,是由許許多多 恒星 組成的宇宙島,由于距離地球太遠,觀測都分辨不清那些由大量恒星構成的朦朧天體。那么,它們有多遠呢?是銀河系內的,還是銀河系外的呢?
20世紀20年代,美國天文學家 哈勃 在 仙女座 大星云中發現了一種叫作“ 造父變星 ”的天體,從而計算出星云的距離,終于肯定它是銀河系以外的 天體系統 ,稱它們為“河外星系”。目前人類已經發現了超過100億個河外星系。
名稱由來銀河系以外還有許許多多的天體,在天空中有一種天體,用小型望遠鏡看,它幾乎和銀河系的星云差不 多,不能分辨。如果用 大望遠鏡 看,就會發現,它們不是彌漫的 氣體 和 塵埃 ,而是可以分辨的一顆顆恒星組成的,形狀也象一個旋渦。它們是與銀河系類似的天體系統,距離都超出了銀河系的范圍,因此稱它們為“河外 星系 ”。 仙女座星系 就是位于仙女座的一個河外星系;河外星系與銀河系一樣,也是由大量的恒星、 星團 、星云和 星際物質 組成。目前觀測到的星系有1000億個之多,如1518---1520年葡萄牙人麥哲倫環球航行到南半球,在南天空肉眼發現了兩個大河外星云(河外星系)命名為: 大麥哲倫星云 和 小麥哲倫星云 ,它們是距銀河系最近的河外星系,而且和銀河系有物理聯系,組成一個三重星系。
星體發現關于河外星系的發現過程可以追溯到兩百多年前。在當時法國天文學家 梅西耶 ( Messier Charles ) 為星云 編制的星表中,編號為M31的星云在天文學史上有著重要的地位。初冬的夜晚,熟悉星空的人可以在仙女座內用肉眼找到它——一個模糊的斑點,俗稱 仙女座大星云 。從1885年起,人們就在仙女座大星云里陸陸續續地發現了許多 新星 ,從而推斷出仙女座星云不是一團通常的、被動地反射光線的塵埃氣體云,而一定是由許許多多恒星構成的系統,而且恒星的數目一定極大,這樣才有可能在它們中間出現那么多的新星。如果假設這些新星最亮時候的亮度和在銀河系中找到的其它新星的亮度是一樣的,那么就可以大致推斷出仙女座大星云離我們十分遙遠,遠遠超出了我們已知的銀河系的范圍。但是由于用新星來測定的距離并不很可靠,因此也引起了爭議。直到1924年,美國天文學家哈勃用當時世界上最大的2.4米口徑的 望遠鏡 在仙女座大星云的邊緣找到了被稱為“ 量天尺 ”的造父變星,利用造父變星的 光變周期 和光度的對應關系才定出仙女座星云的準確距離,證明它確實是在銀河系之外,也像銀河系一樣,是一個巨大、獨立的恒星集團。因此,仙女星云應改稱為 仙女星系 。
從河外星系的發現,可以反觀我們的銀河系。它僅僅是一個普通的星系,是千億星系家族中的一員,是宇宙海洋中的一個小島,是無限 宇宙 中很小很小的一部分。
分類目前的星系分類法是哈勃在1926年提出的,分為:
橢圓星系
橢圓星系 :外形呈正圓形或橢圓形,中心亮,邊緣漸暗。按外形又分為E0到E7八種次型。橢圓星系是河外星系的一種,呈圓球型或橢球型。中心區最亮,亮度向邊緣遞減,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恒星。橢圓星系根據 哈勃分類 ,按其橢率大小分為E0、E1、E2、E3、…、E7共八個次型,E0型是圓星系,E7是最扁的橢圓星系。同一類型的河外星系,質量差別很大,有巨型和矮型之分,其中以橢圓星系的質量差別最大。質量最小的 矮橢圓星系 和 球狀星團 相當,而質量最大的超巨型橢圓星系可能是宇宙中最大的 恒星系統 ,質量范圍約為太陽的千萬倍到百萬億倍,光度幅度范圍從絕對星等-9等到-23等。 橢圓星系質量光度比約為50~100,而旋渦星系的質光比約為2~15。這表明橢圓星系的產能效率遠遠低于 旋渦星系 。橢圓星系的直徑范圍是1~150千秒差距? 光譜 型為K型,是 紅巨星 的光譜特征。顏色比旋渦星系紅,說明年輕的成員星沒有旋渦星系里的多,由 星族 II天體組成,沒有或僅有少量 星際氣體 和星際塵埃,橢圓星系中沒有典型的星族I天體 藍巨星 。關于橢圓星系的形成,有一種 星系形成理論 認為,橢圓星系是由兩個旋渦扁平星系相互碰撞、混合、吞噬而成。天文觀測說明,旋渦扁平星系盤內的恒星的年齡都比較輕,而橢圓星系內恒星的年齡都比較老,即先形成旋渦扁平星系,兩個旋渦扁平星系相遇、混合后再形成橢圓星系。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,兩個扁平星系經過混合的確能發展成一個橢圓星系。加拿大天文學家考門迪在觀測中發現,某些比一般橢圓星系質量大的多的巨橢圓星系的中心部分,其亮度分布異常,仿佛在中心部分另有一小核。他的解釋就是由于一個質量特別小的橢圓星系被巨橢圓星系吞噬的結果。但是,星系在宇宙中分布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系恰好處在碰撞和吞噬階段是是非常困難的。所以,這種形成理論還有待人們去深入探索。
漩渦星系
太陽系 所處的 銀河 系是一個 漩渦星系 ,主要由質量和年齡不盡相同的數以千億計的恒星和 星際介質 (氣體和塵埃)所組成。它們大都密集地分布在銀河系對稱平面附...