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为什么宇宙中的星系会如此不同呢?

这个星系被称为Mrk 820,是一个透镜状星系。Mrk 820周围有许多其他类型的星系,从椭圆星系到旋涡星系等等。

这个星系被称为Mrk 820,是一个透镜状星系。Mrk 820周围有许多其他类型的星系,从椭圆星系到旋涡星系等等。

(蜘蛛网eeook.com报道)据新浪科技:国外媒体报道,遥望夜空,你可以看到来自其他无数星系的恒星。有些星系和我们的银河系一样,是旋转的蓝色盘状星系;其他则是红色的球状星系或畸形、团状或介于两者之间的星系。为什么会如此不同呢?事实证明,星系的形状可以向我们透露该星系漫长一生中发生的故事。

基本上,星系的形状可以分成两类:盘状和椭圆状。加州理工学院的理论天体物理学家卡梅伦·赫默斯说,盘状星系,也叫旋涡星系,形状有点像煎蛋。这些星系的中心更接近球体,像蛋黄被气体和恒星(蛋清)包围一样。银河系与距离我们最近的仙女座星系,都属于盘状星系。

理论上,盘状星系始于氢气云。引力将这些气体粒子吸引到一起。当氢原子越来越接近时,云团开始旋转,总质量开始增加,当然它们的引力也随之变大。最终,引力使气体塌陷成一个旋转的圆盘。大多数气体位于圆盘边缘,这里也是恒星形成的地方。根据NASA的说法,一个多世纪前刚刚证明系外星系存在的埃德温·哈勃,将盘状星系称为晚型星系,因为他猜测盘状星系的形状,意味着它们形成于宇宙历史的后期。

另一个椭圆星系,被哈勃称为早型星系,顾名思义,它的形成时间更早。在澳洲墨尔本斯威本大学研究星系演化的观察天体物理学家罗伯特·巴塞特说,椭圆星系里的恒星,不是像盘状星系里的那样旋转,而是更随机地运动。椭圆星系也被认为是星系合并的产物。巴塞特说,当两个质量相当的星系合并时,它们各自的恒星开始在引力作用下互相拉拽,扰乱恒星的转动,并形成更随机的轨道。

当然,也不是每一次合并的结果都是椭圆星系。银河系其实也十分古老和庞大,但仍保持着圆盘形状。银河系通过吸收比其小得多的矮星系并从宇宙中收集自由气体,来增加自身重量。巴塞特说,不过,和银河系同为盘状星系的仙女座星系正直奔着我们的银河系而来。所以,或许几十亿年之后,这两个旋涡星系可能会合并,然后每个星系的星盘将抵消对方的旋转,创造出一个更加随机的椭圆星系。

这些合并不会在一瞬间完成。两个星系的合并可能需要数亿甚至数十亿年的时间。事实上,一些正在进行中的星系合并速度是如此之缓慢,以至于从我们的角度看上去,它们仿佛是静止的一般。巴塞特说:“它们基本上处于完全相同的状态,相对整个人类文明而言,几乎没有改变。”哈勃将这些星系另归为一类——不规则星系。观察这些不规则星系,“你会发现它们一般处于混乱状态,由多个部分组成,”巴塞特说,“不规则星系看起来就像是大型火车残骸一般。”

最后是一种不太常见的形状:透镜状星系。透镜状星系仿佛是椭圆星系和旋涡星系之间的混合体。巴塞特说,可能,当盘状星系耗尽自己的所有气体,并且不能再形成任何新的恒星时,现有恒星之间开始相互作用。它们之间的引力拉拽,形成一个看起来像小扁豆的形状——样子有点像椭圆,但仍是旋转的圆盘星系。

巴塞特说,到目前为止,科学家了解的有关星系以及其3D形状的信息,都是使用数千个2D图像以及依赖其他属性(如星系颜色和运动)推断而来的。

例如,蓝色的盘状星系更加年轻一点。蓝色的恒星一般也更大,燃烧更快、更热(蓝光频率更高,也因此比红光更具活力)。与此同时,椭圆星系中有大量古老的恒星(也叫红矮星),这些古老的恒星燃烧就没那么快或者那么炽热。

赫默斯说,尽管我们对围绕我们的巨大天体结构已经有不少了解,但仍然有很多我们不知道的地方,等我们着去探索。“星系的形成和演化是天文学和天体物理学领域最大的开放问题之一,”他说。




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