宇宙有多少星系?宇宙星系探索

                      2018-10-20 09:15 來源:獵奇吧編輯整理 作者:佚名
                             恒星系或稱星系,是宇宙中龐大的星星的“島嶼”,它也是宇宙中最大、最美麗的天體系統之一。那么宇宙有多少星系?到目前為止,人們已在宇宙觀測到了約一千億個星系。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,目前所知最遠的最系離我們有近兩百億光年。

                              按照宇宙大爆炸理論,第一代星系大概形成于大爆炸發生后十億年。在宇宙誕生的最初瞬間,有一次原始能量的爆發。隨著宇宙的膨脹和冷卻,引力開始發揮作用,然后,幼年宇宙進入一個稱為“暴漲”的短暫階段。原始能量分布中的微小漲落隨著宇宙的暴漲也從微觀尺度急劇放大,從而形成了一些“溝”,星系團就是沿著這些“溝”形成的。 哈勃太空望遠鏡拍攝的遙遠的年輕星系照片,其中包含有正在形成中的星系團(原星系)。 十八個正在形成中的星系團的單獨照片。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后不到十億年內形成的年輕星系。 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系。 阿貝爾2218星系群。照片反映了宇宙中的“引力透鏡”現象。 兩個相鄰的星系NGC1410、NGC1409因引力作用而互相吸取物質。 隨著暴漲的轉瞬即逝,宇宙又回復到如今日所見的那樣通常的膨脹速率。在宇宙誕生后的第一秒鐘,隨著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。一百秒后,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產生出來了。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云。不久,星系就在其中形成了。大爆炸發生過后十億年,氫云和氦云開始在引力作用下集結成團。隨著云團的成長,初生的星系即原星系開始形成。那時的宇宙較小,各個原星系之間靠得比較近,因此相互作用很強。于是,在較稀薄較大的云中凝聚出一些較小的云,而其余部分則被鄰近的云所吞并。 同時,原星系由于氫和氦的不斷落入而逐漸增大。原星系的質量變得越大,它們吸引的氣體也就越多。一個個云團各自的運動加上它們之間的相互作用,最終使得原星系開始緩慢自轉。這些云團在引力的作用下進一步坍縮,一些自轉較快的云團形成了盤狀;其余的大致成為橢球形。這些原始的星系在獲得了足夠的物質后,便在其中開始形成恒星。這時的宇宙面貌與今天便已經差不多了。星系成群地聚集在一起,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云中,這樣的星系團和星系際氣體伸展成纖維狀的結構,長度可以達到數億光年。如此大尺度的星系的群集在廣闊的空間呈現為球形。
                              宇宙中沒有兩個星系的形狀是完全相同的,每一個星系都有自己獨特的外貌。但是由于星系都是在一個有限的條件范圍內形成,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。在多種星系分類系統中,天文學家哈勃于1925年提出的分類系統是應用得最廣泛的一種。哈勃根據星系的形態把它們分成三大類:橢圓星系、旋渦星系和不規則星系。橢圓星系分為七種類型,按星系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。該分類法只限于從地球上所見的星系外形,原因是很難確定橢圓星系在空間中的角度。旋渦星系分為兩族,一族是中央有棒狀結構的棒旋星系,用SB表示;另一種是無棒狀結構的旋渦星系,用S表示。這兩類星系又分別被細分為三個次型,分別用下標a、b、c表示星系核的大小和旋臂纏繞的松緊程度。不規則星系沒有一定的形狀,而且含有更多的塵埃和氣體,用Irr表示。另有一類用S0表示的透鏡型星系,表示介于橢圓星系和旋渦星系之間的過渡階段的星系。 屬E0型橢圓星系的NGC4552。該星系位于室女座。 NGC4486,同樣位于室女座,屬E1型橢圓星系。 NGC4479屬于E4型橢圓星系,位于室女座。 NGC205橢圓星系,屬于E6型,位于仙女座。 位于六分儀座的NGC3115,屬E7型橢圓星系,也有把它歸為S0型的。 位于獅子座的NGC3623,屬Sa型旋渦星系。 屬Sb型的NGC3627旋渦星系,位于獅子座。 獵犬座的NGC5194旋渦星系,屬Sc型。左側是一個矮星系。 NGC3351位于獅子座,屬SBb型棒旋星系。 SBc型棒旋星系NGC3992,位于獅子座。 銀河系的衛星系“大麥哲倫云”,屬不規則星系。 NGC3034不規則星系,位于大熊星座。 宇宙中的大部分大星系都是旋渦星系,其次是橢圓星系,不規則星系占的比較最小。旋渦星系自轉得比較快,其盤面中含有大量塵埃和氣體,這些物質聚集成能供恒星形成的區域。這些區域發育出含有許多藍星的旋臂,所以盤面的顏色看上去偏藍。而在其棒狀結構和中央核球上稠密地分布著許多年老的恒星。與旋渦星系相比,橢圓星系自轉得非常慢,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恒星迅速形成時就已經將橢圓星系中的所有塵埃和氣體消耗完了。其結果是造成這些星系中無法誕生新的恒星,因此橢圓星系中包含的全都是老年恒星。
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