星系从何而来?银河系孤单吗?哈勃发现了什么?
我们的星系,银河系,十分典型:它有着千亿颗星星,足够气体和尘埃能再形成几十亿颗星星,还有至少相当于这里所有的星星和气体十倍多的暗物质。所有的这些,都因引力聚集在这里。
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同我们已知星系中的三分之二以上一样,银河系是漩涡状的。在漩涡的中心,正在生成着大量能量,偶尔还会有强烈的闪光。我们需要巨量的引力来解释星星的运动和能量喷发现象,正基于此,天文学家们推断,银河系的中心是一个超大质量黑洞。
![星系从何而来?银河系孤单吗?哈勃发现了什么?,第3张 星系从何而来?银河系孤单吗?哈勃发现了什么?,第3张](/img.php?pic=http://image109.360doc.com/DownloadImg/2023/04/0814/264019054_2_20230408021657100_wm.jpeg)
其他一些星系是椭圆形的,还有几个星系是不寻常的牙签形或环形。而哈勃超级深空场的影像(HUDF)却显示出另一番景象。哈勃持续观察了天空中的一小块斑点(月亮直径的九分之一)一百万秒(11.6天),发现了大约10000个星系,它们有着各种各样的大小,形状和颜色。在地面上,我们可以看到这片地方的很一小部分,位于天炉座。
![星系从何而来?银河系孤单吗?哈勃发现了什么?,第4张 星系从何而来?银河系孤单吗?哈勃发现了什么?,第4张](/img.php?pic=http://image109.360doc.com/DownloadImg/2023/04/0814/264019054_3_20230408021659131_wm.jpeg)
图解:哈勃超深空影像星系:来源: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI)和哈勃超级深空场团队
形成
大爆炸之后的宇宙,由辐射和亚原子碎片组成。接下来发生的事情众说纷纭——是小碎片缓慢地结合到一起,然后形成星星,星团,最终形成星系呢,还是宇宙首先结成巨大的物质块,然后再细分为星系呢?
碰撞
星系的形状被它们的邻居所影响,而且也经常被星系碰撞所影响。银河系本身就正在经历着一场与我们最近的邻居,仙女座星系的碰撞。即使它和银河系有着相同的年龄,哈勃观测仍揭示出,仙女座晕环中的星星远比银河系中的那些年轻得多。根据这和其他证据,天文学家们推断,仙女座已经破碎为一个,也可能是几个其他星系。
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相关知识
星系是恒星、恒星残留物、星际气体、尘埃和暗物质的引力束缚系统。“星系”(Galaxy)这一词是从希腊语中的星系(γαλαξίας)衍生而来的,字面上的意思是“乳白色”(milky),银河系(Milky Way)一词引用了它。星系的大小不一,小到只有几亿颗(108)恒星的矮星系,大到有100万亿颗(1014)恒星的巨型星系,每颗恒星都绕着其星系的质心旋转。
![星系从何而来?银河系孤单吗?哈勃发现了什么?,第6张 星系从何而来?银河系孤单吗?哈勃发现了什么?,第6张](/img.php?pic=http://image109.360doc.com/DownloadImg/2023/04/0814/264019054_5_20230408021702228_wm.jpeg)
星系根据其视觉形态分为椭圆形、螺旋形和不规则形。人们认为许多星系的中心有超大质量的黑洞。银河系中心的黑洞——人马座A*(Sagittarius A*)——它的质量是太阳的400万倍。到2016年3月,GN-z11是观测到最古老和最遥远的星系,距离地球320亿光年,而且在大爆炸后仅4亿年就被观测到。
![星系从何而来?银河系孤单吗?哈勃发现了什么?,第7张 星系从何而来?银河系孤单吗?哈勃发现了什么?,第7张](/img.php?pic=http://image109.360doc.com/DownloadImg/2023/04/0814/264019054_6_20230408021703913_wm.png)
2016年发布的一项研究将可观测宇宙中的星系数量从之前估计的2000亿(2×1011)个修正为2万亿(2×1012)个或更多,包含的恒星比地球上所有的沙粒还多。大多数星系的直径是1000到100000秒(大约3000到300000光年),它们之间的距离是数百万秒。相比之下,银河系的直径至少为3万秒(10万光年),与它最近的大邻居仙女座星系的距离为78万秒(250万光年)。
![星系从何而来?银河系孤单吗?哈勃发现了什么?,第8张 星系从何而来?银河系孤单吗?哈勃发现了什么?,第8张](/img.php?pic=http://image109.360doc.com/DownloadImg/2023/04/0814/264019054_7_20230408021704975_wm.jpeg)
图解:文中“秒”的是秒差距(英文Parsec,缩写pc),是天文学上的一种长度单位。秒差距是一种最古老的,同时也是最标准的测量恒星距离的方法。
![星系从何而来?银河系孤单吗?哈勃发现了什么?,第9张 星系从何而来?银河系孤单吗?哈勃发现了什么?,第9张](/img.php?pic=http://image109.360doc.com/DownloadImg/2023/04/0814/264019054_8_20230408021705928_wm.jpeg)
(图为仙女座星系)
星系之间的空间充满了稀薄的气体(星系间的介质),平均密度不到每立方米一个原子。大多数星系因引力而被组织成星系群、星系团和超星系团。银河系是本星系群的一部分,本星系群主要由银河系和仙女座星系组成,是室女座超星系团的一部分。在最大的尺度上,这些组合通常被安排成被巨大的空隙包围的片和细丝。目前已知的最大的星系结构是一个被命名为拉尼亚凯亚(Laniakea)的超星系团,其中包含室女座超星系团。
![星系从何而来?银河系孤单吗?哈勃发现了什么?,第10张 星系从何而来?银河系孤单吗?哈勃发现了什么?,第10张](/img.php?pic=http://image109.360doc.com/DownloadImg/2023/04/0814/264019054_9_20230408021708116_wm.jpeg)
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3. 蚱蜢/苏小苏
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