大多数星系都是螺旋星系,还有哪些星系是不同的?

大多数星系都是螺旋星系,还有哪些星系是不同的?,第1张

我们知道,在宇宙中存在着无数个星系,它们大小、结构不一,形态各异。那为什么宇宙中的那些最大的星系都是椭圆星系而不是螺旋星系呢?螺旋星系在其结构上是不是受到了某种限制?今天就说下星系大小的问题。

先看下目前所知最大的螺旋星系是哪个?

在一个黑暗的夜晚仰望天空,仅用肉眼就能看到很多的恒星、行星,甚至是微弱的星团和星云。但是夜空中最大的结构是那条横跨穹顶的银河系暗带。

从我们的角度看这是银河系的内部平面。对我们来说它非常巨大,包含了几千亿颗恒星,直径10万光年。但银河系并不是最大的螺旋星系,本星系群中的仙女座星系也不是,但它是我们天空中角大小最大的星系。

仙女座星系能成为我们天空中看起来最大星系,两个因素:

首先它真的很大!直径约22万光年,其中包含了大约一万亿颗恒星,是银河系恒星数量的三到五倍,直径的两倍多,是我们所在星系群中最大的星系。其次它离我们很近!距离只有254万光年,是宇宙中离我们最近的大星系。本星系群中的星系能被认为是一个集合的原因是,它们都被引力束缚在一起!再过几十亿年,仙女座、银河系、三角座星系和本星系群中所有其他的小星系将会合并在一起,形成一个独立的巨型星系。

星系合并后最终得到的不是一个螺旋星系,而是一个巨大的椭圆星系!那么为什么会变成椭圆而不是螺旋星系呢?只看一两个孤立的例子并不能解决问题。如果我们想准确地知道星系合并中发生了什么,我们需要观察目前所能看到的一切,并从中得出结论。

那么,如果我们观察宇宙中的星系,并优先选择最大的星系,我们会发现什么

在上图中有两个比较明显的星系,其中一个与银河系大小相当。就是图像右边的螺旋状结构:IC 4970,它正在引力的作用下与其庞大的邻居发生着相互作用。

上图中的“巨型”星系,有两个庞大、扩张、分散的旋臂,这两个旋臂实际上要比我们在上图中看到的延伸得更远。NASA的GALEX太空船在紫外线捕捉到了这个巨型星系的全貌,而且这个星系也是我们迄今为止在宇宙中发现的最大的螺旋星系。下图:

这是NGC 6872星系,直径约522万光年,是已知宇宙中最大的螺旋星系。当然,宇宙那么大,很有可能存在比这个更大的螺旋星系,但我们目前只确定了这一个,因为它距离我们“只是”2亿光年多一点。NGC 6872的质量明显大于银河系或仙女座星系,甚至两个星系的总和。而且在物理尺寸上也要大得多,据我们所知,宇宙中就算存在更大得螺旋星系,也不会比NGC 6872大太多。

但是宇宙中有很多星系比NGC 6872要大的多,它们就是椭圆星系!

宇宙中的庞然大物:椭圆星系

就算我们只看离我们最近的大星系团室女座星系团,其中最大的星系是梅西耶87,它的直径大约有100万光年,包含数万亿颗恒星,总质量是我们星系的200倍!

换句话说,在这个普通的星系类型中,一个普通的大椭圆星系,使已知最大的螺旋星系在它面前相形见绌。但宇宙中还有更大的椭圆星系。

上图的星系是IC 1101,迄今为止宇宙中已确认的最大的单一星系。距我们107亿光年远,包含了大约100万亿颗恒星,几乎是银河系的1000倍,总质量是10^15个太阳质量,直径估计有5到6百万光年。

与已知最大的螺旋星系相比,已知最大的椭圆星系包含:

恒星数量几乎是它的100倍,总质量大约是它的几百倍在最大方向上大约是它物理大小的10倍。螺旋星系在椭圆星系面前就像个小矮人!

螺旋星系是怎样形成的?为什么宇宙中最大的星系几乎都是椭圆星系

宇宙中有许多大型星系,通常位于巨大星系团的中心,它们的质量通常是银河系的数百到1000倍,但其中没有一个是螺旋星系!举个例子,上图中,天炉星系团右下角明亮的大螺旋星系,它甚至还比不上仙女座星系的质量,而其中巨大的椭圆星系是仙女座星系总质量的许多倍。那么,为什么螺旋都是小矮人呢?我们下面就看下螺旋星系是如何形成的!

在早期宇宙中,大爆炸后不久,那些生来就比其他区域具有稍多物质和能量的微小区域,通过引力开始优先地吸引物质。最终,足够多的物质被吸引到气体团块中,导致了恒星的形成和星团的形成。首先形成的集群是一个更大的结构的一部分(一个非对称的气体云团),它在最短的方向率先发生坍缩,首先形成一个圆盘。随着时间的推移,圆盘吸积了越来越多的物质,聚集了附近所有的星团,由于密度波而形成了一个螺旋状的结构。与星系融合的中小规模的星团进入星系核心,一直保持着螺旋结构。这个过程发生在银河系,仙女座,以及几乎所有我们看到的螺旋星系。一团巨大的气体因引力作用而坍缩、“压扁”并开始旋转。由于圆盘的不稳定性而产生的密度波就出现了螺旋结构,螺旋星系一直是螺旋结构,只是因为没有灾难性的膨胀来摧毁这个结构。

但是,在宇宙中导致一个更大星系形成的过程(与一个或多个其他螺旋星系合并)正是破坏着宇宙中的螺旋结构!

这个过程在宇宙中是非常普遍的现象,那些从未经历过合并的孤立星系是相对不受干扰的螺旋星系。当两个星系引力合并,引力发生作用后恒星的旋臂会受到极大的干扰,会经历一个星爆阶段,也就是恒星形成异常活跃,一旦星爆阶段结束,星系就进入了最终的椭圆状态。

如果想要两个大星系合并在一起并保持螺旋结构,就需要非常好的机缘巧合。这在统计学上不太可能发生。而且合并的次数越多,尤其是大型星系合并的越多,螺旋结构就更容易被破坏,最终得到一个椭圆结构。

但是也有一些星系似乎是螺旋星系和椭圆星系的混合体,我们称其为“半合并”状态,也就是一个巨大的螺旋星系与一个很小的星系合并形成的部分椭圆结构,最初的螺旋星系在某种程度上仍然保持完整。

这就是为什么宇宙中最大的螺旋星系并没有那么大,更大的星系通过合并,它们更有可能变成巨大的椭圆星系而不是螺旋星系!

双子座(拉丁语:Gemini,天文符号:♊)黄道带星座之一,面积51376平方度,占全天面积的1245%,在全天88个星座中,面积排行第三十位。双子座中亮于55等的恒星有47颗,最亮星为北河三(双子座β),视星等为114。每年1月5日子夜双子座中心经过上中天。纬度变化位于+90°和−60°之间可全见。

  M35,疏散星团,位于双子座η西北,爱斯基摩星云离地球大约2800光年,亮度为53等。爱斯基摩星云,行星状星云,距离地球约2900光年,由英国天文学家威廉·赫歇尔在1787年发现,视星等为99。

  双子座的西边是金牛座,东边是比较暗淡的巨蟹座。御夫座和非常不明显的天猫座位于它的北边,麒麟座和小犬座位于它的南边。双子座有两颗非常亮的星—北河三和北河二。其它的星都比较暗,只有γ是在城市灯光下也能被看到的。但在远离灯光污染的地方,可以看到稀薄的银河从双子座西部经过。

  北河三和金牛座的毕宿五、御夫座的五车二、小犬座的南河三、大犬座的天狼星、猎户座的参宿七组成冬季六边形。

星系大小排名:草帽星系、黑眼星系、双胞胎星系、涡状星系、大螺旋星系。

1、草帽星系

草帽星系是距离地球约为2930万光年,光度为87等,位于室女座内的星系,因外表形似一顶墨西哥草帽而得名,星系的半径在42203光年左右,最早被NASA的斯皮策空间望远镜发现。

2、黑眼星系

黑眼星系是距地约1700万光年,位于后发座内的星系,在中间明亮的核心中有一条壮观的黑暗尘埃云带,它还被称为魔眼星系、睡美人星系,可以让天文爱好者利用小型望远镜观测到的星系。

3、双胞胎星系

双胞胎星系是位于玉夫座星系附近,由两个重叠的螺旋星系组成的星系,它的光亮度极高,它的光芒覆盖了周围大片的尘埃带,天文学家利用它的光芒发现了分布在周围的一些自身发光不足的星系。

4、涡状星系

涡状星系又被称为NGC5194,是位于北天猎犬座,距离地球约为2300万光年的著名螺旋星系,对于很多天文爱好者来说是可以用双筒望远镜发现的星系,这个星系与著名画家梵高的《星月夜》画作中有着惊人的相似之处。

5、大螺旋星系

大螺旋星系是对于众多天文学家和天文爱好者来说,都是一个非常迷人的星系,数以万计的蓝色恒星围绕着核心做着旋涡状运动,并组分布在周围的无数明亮恒星均来自生产恒星的年轻星系。

以上内容参考-草帽星系-黑眼星系

宇宙中十大最美星云:

一、巨蛇座“戒指”星系

巨蛇座“戒指”星系(AM 0644-741)距离地球大约6亿光年,它的外围是由明亮的蓝色恒星组成的环状物,而中心处的圆球则主要是由许多可能较老的红巨星构成。介于两者之间的是一道几乎完全黑暗的裂缝。这种奇特的状态是如何形成的,目前仍不为人知。

二、长蛇座重叠星系

长蛇座重叠星系(NGC 3314)是长蛇座的一个深空天体,由NGC 3314a(前)和NGC 3314b(后)两个漩涡星系重叠组成,距离地球约117亿光年和14亿光年远。

三、狮子座螺旋星系

狮子座螺旋星系(NGC 3370)距离地球约9800万光年,星系的中心分布着轮廓鲜明的尘埃带和一个不太容易辨认的核,有蓝色的年轻的恒星群和**的年迈恒星群所组成。

四、波江座大螺旋星系

波江座大螺旋星系(NGC 1232)距离地球约6800万光年,螺旋臂内的疏散星团内有大量蓝色恒星沿着螺旋臂分布,其间有大量的星际尘埃暗区。较暗的恒星和星际气体占了星系质量大部分,达98%,并且主导了星系内侧动力状态。

五、完美螺旋星系

完美螺旋星系(NGC 628)距离地球约3000万光年,是已知最接近完美的螺旋星系。它拥有超千亿颗恒星,图中是哈伯太空望远镜对其正面拍摄的照片。

六、草帽星系

草帽星系(NGC 4594)距离地球约2900万光年,因星系中央隆起明亮的核与核附近像草帽的帽檐般向四周辐射散开的宇宙灰尘,使其看起来好似一顶墨西哥草帽而得名。

七、猎犬座涡状星系

距离地球大约2200万光年的猎犬座涡状星系(NGC 5194)之所以如此引人注目,是因为它还拥有一个旋臂外的伴随**星系(NGC 5195)。

看起来像是前者在牵引后者,实则是伴随星系的引力波将气体云压缩到涡状星系旋臂的内缘,这些星云如同乌云一般。浓密的星云使造星运动得以进行,形成了粉红色的成星区。

八、黑眼星系

黑眼星系(NGC 4826)距离地球约1700万光年,因有一条引人入胜的壮观黑暗尘带横亘在明亮的星系核心之前而得名。

九、大熊座旋涡星系

大熊座旋涡星系(NGC 3031)距离地球约1200万光年,是地球天空中最明亮的星系之一,位于大熊星座北部的方向。它是距离地球最近的宏相漩涡星系。图中是由斯皮策太空望远镜拍摄的红外光段照片。

十、玉夫座银元星系

玉夫座银元星系(NGC253)距离地球约1000万光年是天空中可见的最明亮、也是最多尘埃的旋涡星系之一。有些人用小型望远镜观测到了它的外貌,并将它称为银元星系;由于它位于南天玉夫座的边界内,因此也称为玉夫星系。

白羊座:

3月21日------4月19日

金牛座:

4月20日------5月20日

双子座:

5月21日------6月21日

巨蟹座:

6月22日------7月22日

狮子座:

7月23日------8月22日

处女座:

8月23日------9月22日

天秤座:

9月23日------10月23日

天蝎座:

10月24日-----11月21日

射手座:

11月22日-----12月21日

在天文学中,星系的分类主要是根据星系的外观在整体上呈现出的型态,分为椭圆星系、螺旋星系、或棒旋星系(闩状星系),而且可以更进一步的的标示出各类星系的特性。例如,椭圆星系的外观扁平度,旋涡星系的旋涡数目或棒闩的特性。这种星系分类称为哈柏音叉图或哈柏序列

摩羯座:

12月22日-----1月19日

水瓶座:

1月20日-----2月18日

双鱼座:

2月19日------3月20日

都是按阳历算得哦!

在天文学上,星等是对星星明暗程度的一种表示方法,通俗的说法是一二三四五等等……星等数越小,说明星越亮,星等数每相差1星的亮度大约相差2512倍。一般我们用六等星来检验视觉极限,而六等星的亮度恰好是一等星的1/100。

天空中有一等星21颗,二等星46颗,三等星134颗,四等星458颗,五等星1476颗,六等星4840颗,共计6974颗。这就是一般意义上,我们肉眼能看到的全部星星数。更亮的为0等以至负的星等。例如,太阳是-267等,满月的亮度是-126等,金星最亮时可达-44等。

古人为了方便记忆,就把星空中的星星,想象成一组组图案,这样就可以用来导航、计时。这便是最早的 星座 。古希腊人在2000年前把古巴比伦人的 星座 和希腊神话故事编织到了一起,创立了庞大、丰富的 星座 体系。随着观测天文学的突飞猛进,到了1928年,国际天文学联合会正式划分了通用的88个 星座 :北天28座、黄道12座、南天48座。

以 星座 为基础的星图,成为现代天文学家的基本工具,以便帮助他们锁定各种天体。这大概就是他们的高德地图。其中根据每个 星座 的大部分面积是在北天或在南天,又分别被称为北天 星座 或南天 星座 。至于黄道,通俗的说法,就是太阳每一年在天球上固定的运动路径。

但是换个更通俗的说话,现在的黄道12座,现在已经演变出了占星学,也就是我们都很熟悉的十二 星座 !有一点值得注意的是,由于命名的区别,十二 星座 中的处女座对应的叫室女座,我们说的射手座也叫人马座,宝瓶座就是水瓶座!

地球依著黄道运行,在每一个季节过程中亦可分为三个阶段。因此,黄道 星座 有占星三分法的说法。每一季之首,如白羊座(春)、巨蟹座(夏)、天秤座(秋)及摩羯座(冬),被称为主动 星座 。它们是季节的开始,代表一个新的开始,是事情的成因,因此有影响结果之要素,具有影响他人的特质,所以具开创性。

接下来每一季的第二个 星座 ,如金牛座(春)、狮子座(夏)、天蝎座(秋)及宝瓶座(冬),我们称为固定 星座 。它们是季节的中间,代表承续的发展,受成因的限制并影响结果的发展,因此有承先启后的特质,具有遵守前因规范的性质而被认为是固执及守旧,所以容易满足而显得顽固。

最后每一季的最后一个 星座 ,如双子座(春)、室女座(夏)、人马座(秋)及双鱼座(冬),我们称为变动 星座 。它们是季节的最后,代表最后的结果,完全受成因及与过程发展,毫无自主性地必需接受其它成因的影响,因此极易被影响,具有适应变化的特质,所以容易受影响,代表事情的结束。

古代西方哲学家认为,构成自然界的物体并衍生万物的物质是水、火、地、风四大元素。地球依著黄道运行其实就是四大元素的流转变化,因此黄道12 星座 又有四分法的占星规则——水象 星座 ,如巨蟹天蝎双鱼;火象 星座 ,如白羊狮子射手;土象 星座 ,如摩羯金牛处女;风象 星座 ,如天秤水瓶双子。

地、水、火、风四大自然元素代表四时顺序的意象。于是,水象 星座 象征春天,重 情感 ;火象 星座 象征夏天,重行为;土象 星座 象征秋天,代表务实、稳重;风象 星座 象征冬天,重智慧与沟通。

每一种 星座 ,除了代表的性格之外,也有属于自己的那几颗星。而在遥远的深空中,每颗星星其实都是有令人惊艳的故事。

白羊座是黄道第一 星座 ,位于金牛座西南,双鱼座东面。每年12月中旬白羊座星象图晚上八九点钟的时候,白羊座正在我们头顶。秋季星空的飞马座和仙女座的四颗星组成了一个大方框,从方框北面的两颗星引出一条直线,向东延长一倍半的距离,就可以看到白羊座了。白羊座中最亮星为娄宿三(白羊座α,视星等200)。

在深空中,NGC 772是白羊座里最亮的一个星系,在黑暗的夜晚,使用6英寸(15厘米)的望远镜可以看见它,按照哈柏星系分类法,是一个典型的棒旋星系。

金牛座的毕宿亮星排列呈V字形结构,又称为金牛座V字,其中橙红色的毕宿五是天空上少数的一等星之一,它和双子座的北河三、御夫座的五车二、小犬座的南河三、大犬座的天狼星、猎户座的参宿七共同组成冬季六边形。

在深空中,著名的蟹状星云M1位于金牛座的东北面,M1是1054年7月4日超新星爆发后剩下的超新星残骸。

双子座的西边是金牛座,东边是比较暗淡的巨蟹座。御夫座和非常不明显的天猫座位于它的北边,麒麟座和小犬座位于它的南边。双子座有两颗非常亮的星—北河三和北河二。其它的星都比较暗,只有γ是在城市灯光下也能被看到的,但在远离灯光污染的地方,可以看到稀薄的银河从双子座西部经过。

在深空中,著名的NGC2392位于双子座内,距离地球约5000光年赤经,它是天文学家威廉.赫歇尔在1787年发现的,由于从地面看去,它像是一颗载着爱斯基摩毛皮兜帽的人头,因此又被成为爱斯基摩星云。

在巨蟹座中央的δ星附近(或是狮子座轩辕十四和双子座β星这两颗亮星之间),是黄道十二 星座 中最暗的一个,眼力好的人可以看到一小团白色的雾气,直到望远镜发明以后人们才观测到,它原来是一个星团,天文学上称为“鬼星团”。这个星团的成员有200多颗,距离我们520光年。

在深空中,M67位于巨蟹座柳宿增三(α)以西,它是银河系最古老的星团之一,年龄超过十亿年,距离2700光年。

狮子座位于室女座与巨蟹座之间,北面是大熊座和小狮座,南边是长蛇座、六分仪座和巨爵座,西面是后发座。狮子座是一个明亮的 星座 ,其中最亮星轩辕十四是一颗蓝白色恒星,视星等135,光度在全夜空中排第二十一位,每年3月1日子夜狮子座中心会经过上中天。

在深空中,位于狮子座θ星附近的NGC3628是一个非常美丽的旋涡星系,由于其相对较暗,所以很难用小型的望远镜观测到。

室女座中的主要恒星距离地球800至5000万光年,是最大的黄道带 星座 ,每年的春季太阳落山不久,它就出现在东方的地平线上,在全天88个 星座 中,面积排行第二位,仅次于长蛇座。室女座中亮于55等的恒星有58颗,最亮星为角宿一(室女座α),视星等为098。每年4月11日子夜室女座中心经过上中天。

在深空中,室女座有着非常壮观的星系团,其中包括当中包括M49(椭圆)、M58(螺旋)、M59(椭圆)、M60(椭圆)、M61(螺旋)、M84(椭圆)、M86(椭圆)、M87(椭圆;著名的射电源)及M90(螺旋)。

天秤座位于处女座与天蝎座之间,这个 星座 有十几颗使用8英寸(20厘米)或更大望远镜可见的星系, 星座 中最亮的四颗星α、β、γ、σ构成一个四边形,β星又和春季大三角构成一个大菱形,天秤座β星的中名是“氐宿四”,它是全天惟一一颗肉眼可以看见为绿色的星。天秤座α星“氐宿一”,是一颗双星,由亮度52的α1与亮度28的α2所构成,呈蓝白色。

在深空中,HD140283位于天枰座中,距地球1901光年,这是我们目前所能观测到的最古老的恒星。

天蝎座是夏天最显眼的 星座 ,它里面亮星云集,光是亮于4m的星就有20多颗。天蝎座又大亮星又多,简直可以说是夏夜 星座 的代表。晚上八九点钟的时候,南方离地平线不很高的地方有一颗亮星,这就是天蝎座α星(心宿二)。再加上它也是黄道 星座 ,所以格外引人注目。不过,天蝎座只在黄道上占据了短短7 的范围,是十二个 星座 中黄道经过最短的一个。

在深空中,M7是天蝎座中最突出的一个松散星团,直径约为25光年,距地球约1000光年,其中有约100颗恒星,它们的总年龄约有2亿岁。

人马座正对着银心方向,其中有很多星团和星云。其中亮于55等的恒星有65颗,最亮星为箕宿三(人马座ε),视星等为185。每年7月7日子夜人马座中心经过上中天。在南斗σ和λ两星连线向西延长一倍的地方,可以看到一小团云雾样星云。在望远镜里看上去,它是由三块红色的光斑组成的,十分好看,被称为“三叶星云”。

在深空中,位于射手座中的星系非常多,其中最为引人注目的就是“三叶星云”,在中间偏左位置的是M8星云, M20星云位于右边。另一个为NGC6559。其中M8星云非常庞大,其直径超过100光年。

摩羯座组成一个倒三角形结构,在黑暗的夜晚很容易辨别。其中中亮于55等的恒星有31颗,最亮星为垒壁阵四(摩羯座δ),视星等为281。每年8月8日子夜摩羯座中心经过上中天。

在深空中,摩羯座没有多少有趣的星体,这个区域的星系都很微弱。其中有一个球状星团M30,距地球约24000光年。

宝瓶座是一个大但暗的 星座 ,位于黄道带摩羯座与双鱼座之间,东北面是飞马座、小马座、海豚座和天鹰座,西南边是南鱼座、玉夫座和鲸鱼座。其中亮于55等的恒星有56颗,最亮星为虚宿一(宝瓶座β),视星等为290。每年8月25日子夜宝瓶座中心经过上中天。

在深空中,水瓶座中可以看到非常壮美的一幕—恒星死亡,螺旋星云NGC7293就是一个类似太阳的恒星死亡后产生的,距地球仅700光年,其本身直径约有6光年,很多将这一幕称为“上帝之眼”。

双鱼座最容易辨认的是两个双鱼座小环,特别是紧贴飞马座南面由双鱼座β、γ、θ、ι、χ、λ等恒星组成的双鱼座小环。另一个双鱼座小环位于飞马座东面,由双鱼座σ、τ、υ、φ、χ、ψ1等恒星组成。双鱼座中亮于55等的恒星有50颗,最亮星为右更二(双鱼座η),视星等为362。现在的春分点位于霹雳五(双鱼座ω)附近。

在深空中,双鱼座同样有着壮观的星系团,其中蓝色的星系为NGC474,最左侧的是阿尔普227,这个星系距地球非常遥远,约有100亿光年。

天上的星星有很多,头顶的星河也无比璀璨。占星学上 星座 多有趣,天文学上的星星们,也就多有故事,毕竟呀,科学的尽头就是玄学了。

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