螺旋星系的主要特征

有相当大的总角动量 中心有核球的结构，被周围的星系盘环绕着。核球类似椭圆星系，有许多老年属于第二星族的恒星，并且通常会有超重黑洞隐藏在中心。 星系盘是扁平的，伴随着星际物质、年轻的第一星族恒星、和疏散星团，共同绕着核球旋转。

具有漩涡结构的河外星系，在哈勃的星系分类中用S代表。螺旋星系的螺旋形状，最早是在1845年观测猎犬座星系M51时发现的．螺旋星系的中心区域为透镜状，周围围绕着扁平的圆盘．从隆起的核球两端延伸出若干条螺线状旋臂，叠加在星系盘上。除了旋臂上集聚高光度O、B型星、超巨星、电离氢区外，同时还有大量的尘埃和气体分布在星系盘上。从侧面看在主平面上呈现为一条窄的尘埃带，有明显的消光现象。漩涡星系通常有一个笼罩整体的、结构稀疏的晕，叫做星系晕。其中主要是星族Ⅱ天体，其典型代表是球状星团。一个中等质量的漩涡星系往往有100－300个球状星团。随机地散布在星系盘周围空间。在往外，可能还有更稀疏的气体球，称为星系晕。漩涡星系的质量为十亿到一万亿个太阳质量，对应的光度是绝对星等-15~-21等。直径范围是5～50千秒差距。Sa型星系的总光谱型为K，Sb型为F～K,Sc型为A～F。产生总光谱的主要天体既有高光度早型星，又有高光度晚型星。星族Ⅰ天体组成星系盘和旋臂，星族Ⅱ天体主要构成星系核、星系晕和星系冕。

我们的星系，银河系，长久以来都被认为是旋涡星系，以哈柏分类法归类为Sbc，但来自史匹哲太空望远镜的观测却显示应该是棒旋星系，分类为SBb。

楼主你好，按照你的提问，白羊座，天蝎座，都是属于银河系。

实际上这种说法很不准确。不是说我的答案不准确，而是你的提问有问题。因为虽然叫天蝎座，白羊座，但是它里面的星星，互相之间根本没有任何联系。比如说，大犬座的天狼星，距离地球76光年，而大犬座VY星同样属于大犬座，而它距离地球4000光年，也就是说，同一星座里的星星，只是看起来很近，实际上它们距离十分遥远，相互之间没有任何联系，只是人为的把它们划到了一起而已。所以你应该这么问：天蝎座里面的星星是什么星系的，白羊座里面的星星是什么星系的，这样更准确一点。

还有就是肉眼可见的星星，大概有6000多颗，全部属于银河系。就算拿望远镜看，你看到的也基本上都是银河系里面的星星。这是因为河外星系距离银河系太远，你连看河外星系都看不到，更不要提看里面的星星。所以天上的能看到的所有星星，都是银河系的成员，包括88星座，都是银河系里的星星。具体见我这个回答里的追问部分：http://zhidaobaiducom/question/1817864445798883628htmloldq=1

白羊座和天蝎座共属黄道星座。白羊座面积很小，亮星也少，根本看不出白羊的形状。里面有两颗2等星，白羊座α，白羊座β。中文名分别为娄宿一，娄宿二，加上白羊座γ（娄宿三），共同构成白羊的头部。除此之外，它还包含中国星官中的胃宿，都属于西方白虎的一部分。而天蝎座则相对亮一些，有一颗全天第十五亮星，心宿二。呈火红色，中文名又称大火星，意思是大的火星（因为火星也发红），夏天可见（反正我是看到过）。它的主体部分也是中国古代星官中的心宿部分，属于东方苍龙的一部分。

以上两个星座天区内，看不到任何河外星系。如果你想看河外星系，就去找仙女座，你能在仙女座找到M31星系也就是仙女座大星系，我可以说我看到过，但也只能看到一个模模糊糊的斑点。你想想看，北半球看到的最大的河外星系都只是一个小点了，你怎么可能看清里面的星星？更不要提人们在它里面画星座了，就算拿哈勃望远镜都看不清的东西。

如果不懂还可以追问，望采纳，谢谢！

就像蓝色大海中点缀的一个个岛屿一样,在茫茫无边的宇宙中,点缀其中的是星罗棋布的星系。星系是宇宙中庞大的星星“岛屿”,也是宇宙中最大、最美丽的天体系统之一

“星系”一词最初来源于希腊文中的 galaxy。以我们所在的银河系为例,星系是一个包含恒星、气体的星际物质、宇宙尘和暗物质,并受重力束缚的大质量系统。典型的星系,从包含数千万颗恒星的矮星系到含有上兆颗恒星的椭圆星系,都围绕着质量中心运转。除了单独的恒星和稀薄的星际物质,多数星系都有数量庞大的多星系统、星团和各种不同的星云(由气体和尘埃组成的云雾状天体,最开始,所有在宇宙中的云雾状天体都被称作星云)。我们所居住的地球就身处一个巨大的星系系中,而在银河系之外,还有上亿个像银河系这样的被称为河外星系的“太空巨岛”。天文学家估算,在可观测到的宇宙中,星系的总数大概超过了1000亿个。它们中有些离我们较近,可以清楚地观测到结构,有些则非常遥远,最远的星系甚至离我们有将近150亿光年。星系主要依据它们的视觉形状来分类。夏天的夜晚,很多时候空中会出现一条白色的“丝带”,那是银河。在星系世界中,有很多像银河一样的星系,它们外观呈螺旋结构,核心部分表现为球形隆起,也就是核球。这种核球的外观是薄薄的盘状结构,从星系盘的中央向外缠卷着数条长长的旋臂。这样的星系被称为旋涡星系。另外一些星系看起来是椭圆形或正圆形,没有旋涡的结构,被称为椭圆星系。在旋涡星系和椭圆星系之间,还有一些拥有明亮的核球和圆盘、没有旋臂、看起来像透镜的星系,它们被称作透镜星系。这三类星系之外,是一些形状不对称、无法辨认其核心、看起来甚至碎裂成几部分的星系,它们被称为不规则星系。

通常,星系的大小差异很大。椭圆星系的直径约在3300光年到49万光年之间,旋涡星系的直径在16光年到16万光年之间,而不规则星系的直径约在6500光年到29万光年之间。拿太阳来类比,星系的质量一般是太阳质量的100万倍到1兆倍。星系内部的恒星都在运动,星系本身也在自转。天文学家认为星系自转时顺时针方向和逆时针方向的比率是相同的,但也有一些观测结果显示,逆时针旋转的星系更多一些在众多的河外星系中,只有很少一部分有专门的名字。小麦哲伦星系是以发现者的名字来命名的,猎犬座星系则以所在 星座 的名称来命名。除此之外,绝大多数的河外星系都以某个星云、星团表的号数来命名。大尺度上来看,星系的分布是接近均匀的,但从小尺度上来看则很不均匀,如大麦哲伦星系和小麦哲伦星系就组成了双重星系,而它们又和银河系组成了三重星系。

宇宙中有1000亿-2000亿个星系。这么大的数字，那里确实有一些怪异的东西。在银河系之外，有形状像水母的星系，吞噬其他星系的星系，以及似乎缺乏暗物质的星系。

下面是一些最奇怪的星系。

星系ESO 137-001位于三角洲（Trangulum Australe） 星座 中，看起来就像是在星海中游泳的水母。该星系是一个螺旋星系，它的恒星一起形成一个螺旋形，其中心为条形，但具有扭曲：星光的流光似乎像水母的触手一样漂移。

根据NASA的说法，这些恒星在ESO 137-001的尘埃和气体尾巴（肉眼看不见）内部形成。这种形成过程有点神秘，因为尾巴中的气体对于形成恒星来说应该太热了。

在2018年，哈勃太空望远镜发现了一个从未见过的东西：一个几乎没有暗物质的星系。

这一发现立即引发了危险信号。暗物质是一种物质的神秘形式，它与重力相互作用，但不与光相互作用。暗物质总量远超我们所能看到的物质，因此，至少可以说，找到一个没有任何暗物质的星系是很奇怪的。

一年后，科学侦探解决了这个谜团：星系NGC 1052-DF2最初判断的与我们的距离是6500万光年。但研究人员在2019年3月14日的《皇家天文学会月刊》上报道说，实际上距离地球仅4200万光年。距离的改变完全改变了星系质量的计算。事实证明，这是一个非常正常的星系，而暗物质理论再次具有意义。

巨大的盘状星系MACS 2129-1的旋转速度是银河系的两倍，但仍不如银河系活跃。哈勃对遥远星系的观测表明，它在大约100亿年没有造星。

MACS 2129-1是所谓的“僵尸星系”，因为那里不再有恒星形成。这个星系的发现令人头疼。科学家们认为，这类星系是随着时间的推移与较小的星系合并而形成的，但MACS 2129-1的恒星并非来自这种爆炸性合并；它们早在原始星系的盘中形成。该发现发表在2017年《自然》杂志上，表明僵尸星系随着年龄的增长以某种方式内部重新排列其结构，而不是改变形状，因为它们与其他星系结合在一起。

一些星系是巨大的贪食族。根据2019年的研究，地球上最大的仙女座星系一直吞噬着较小的星系至少一百亿年。再过45亿年，仙女座星系和银河系将发生碰撞，尽管目前尚不清楚谁会吞噬谁。

不幸的是，我们人类赶不上这个冲突，因为我们的太阳正在升温，从现在起大约10亿到50亿年之间，地球上的生命将不可能存在。

在三亿光年远的地方，一只巨大的蝌蚪在太空中游动。这个“蝌蚪”星系的尾巴长达500,000光年，比银河系长10倍。

是什么造成了这种奇怪的星系形状？研究人员在2018年的《皇家天文学会月刊》上报道了宇宙碰撞。两个盘状星系在一个较小的矮星系上拉动，将恒星的一端聚集成一个“头部”，而其他恒星则排成长形的“尾巴”。不过，这种安排仅在有限的时间内。在数十亿年中，这些星系将与附近的其他星系合并在一起，从而形成一个单一的星系。

星系会经常互相作用，将它们的邻居挤压成新的形状，窃取恒星并继续搞恶作剧。宇宙中已知最明亮的星系就是这种盗贼之一。2018年，科学家宣布他们观察到星系W2246-0526 吸收了附近三个星系的一半质量。

天文学家能够观察到连接星系的质量流 - 至少在120亿年前，当光开始向地球行进时，他们就这样做了。该观测是星系猎食最遥远的直接快照，也是星系一次虹吸多个邻居的唯一已知例子。

小幼崽可能是有史以来最可爱的星系，坐落在Ursa Major 星座 。自从“大爆炸”以来，这个矮星系就一直处于休眠状态。

小幼崽命运也就注定了，它被更大的邻居星系（NGC 3359）所吞噬。仍然有机会观看NGC 3359剥离Little Cub形成恒星的气体，这对科学来说是有价值的，因为天文学家可以测量到那些早期宇宙分子消失了。

在太空的一处空白处，星系ESO 381-12似乎绽放了。这个星系距离地球27亿光年，位于半人马座。它是一个双凸透镜星系，是像银河系这样的螺旋星系和一个延伸椭圆形星系之间的混合体。

但是，使ESO 381-12真正奇怪的是从星系主体向外绽放的不规则花瓣状花朵。天文学家并不完全确定是什么原因导致了这些结构，或者是绕星系边缘运行的恒星团。爆炸可能是来自相对较新的银河碰撞的冲击波，这也为星系提供了形成恒星的新燃料。

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译自Stephanie Pappas - Live Science Contributor 的《The 15 Weirdest Galaxies in Our Universe》

科学家根据对M77星系的观测，提出密度波理论来解释螺旋星系是如何形成的。螺旋星系的旋臂上布满恒星，磁力线延伸至两臂之间，形成其螺旋状的引力不断压缩磁场，利用FIR远红外偏正测量可推断潜在磁场的形状和方向。

螺旋状星云是一种标志性的图形，在商品的logo和一些其他地方都有用到。包括我们所生活的地方。螺旋状星云的这个形状是怎么出现的可能很明显，旋转嘛，但其实并不是这样。

科学家们也不能完全理解螺旋状星云那优美的漩涡是怎么形成的。天文学家在平流层红外线天文观测台（SOFIA）通过观察其它星系来研究磁场在螺旋星系中的作用。SOFIA的科学家发现M77号星系，也叫NGC1068，出现在他们的新研究中。

这个新研究叫“SOFIA/HAWC+追踪在NGC1068星系的磁场并且其结果会在天体物理周刊上。主编是恩里克·洛佩斯罗德里格斯，美国宇航局艾姆斯研究中心索非亚科学中心的大学空间研究协会科学家。

“磁场是看不见的，但是它影响着星系的演化”洛佩斯罗德里格斯在一篇报道中谈到。“我们已经了解了重力是如何影响星系的构型的，但对磁场的探究才刚刚开始。”

哈勃望远镜拍摄的M77螺旋星云。中红色和蓝色的条纹突出了围绕着旋臂的恒星形成的小块区域，而黑色的尘埃带则延伸到了布满星星的星系中心。一项新的研究表明磁场对像M77(NGC1680)这种螺旋状星云的形成影响非常的大。来源：NASA, ESA & A van der Hoeven Public Domain

M77螺旋星系距离我们有四千七百万光年那么远。它是一条带状螺旋星系，尽管在可见光下看不出来。它有非常活跃的星系核，在可见光中也看不到，而且有一个巨型黑洞（SMBH），是Sgr A的两倍重，在银河的中央。M77比银河还要大：半径为85000光年，而银河只有53000光年。M77有3000亿颗恒星，而银河有2500亿到4000亿恒星。

M77是有明亮的活跃星系核（AGN）和围绕核心的群星的宏观螺旋星系。

M77的旋臂充满了密集的恒星形成区域，称为星群爆发。尽管我们看不到磁场线，但它仍然与螺旋臂是一致的。但是SOFIA可以观测到磁场线，并且可以解释一个广为人知的理论，叫做“密度波理论”，解释了这些星臂的形状是如何形成的。

这是哈勃合成的M77的图像，蓝色为磁场线。

在1960年代中期，密度波理论发展起来之前，有些问题是能解释星系中的螺旋臂的。根据“缠绕问题”，旋臂只绕几圈轨道就会消失，与星系的其他部分难以区分。

这里有一个可以解释缠绕问题的视频。

密度波理论认为星臂和穿过密度波的恒星，气体，尘埃是分隔开的。星臂是密度波可见的一部分，恒星在密度波之间来回穿梭。所以这些旋臂并不是由恒星构成的永久结构，尽管它看起来是这样的。

这里有一个展示密度波是如何创造螺旋星臂的

螺旋星臂与我们看到的恒星不同。恒星在密度波之间来回穿梭。来源：物理与天文动画（Animations for Physics and Astronomy）

SOFIA的观测结果展示了磁场线一直延伸到星臂上，距离为24000光年。根据这项研究，有助于形成星系螺旋形状的引力正在压缩磁场，这支持了密度波理论。

“这是我们第一次看到磁场以如此大的程度排列在当前的恒星诞生时的螺旋星臂上，” 洛佩斯罗德里格斯说。“得到支持这一理论的证据非常激动人心。”

在星系里的磁场线非常难发现，SOFIA的最新设备才使之成为可能。这个设备叫HAWC+，用远程红外线观测与M77中磁场线垂直分布的尘埃颗粒。这使科学家可以推测出M77内在磁场线的形状和方向。

总通量（色标）图像在89°微米与叠加的流线的推断的磁场形态。磁场的形态被推测出来因为它被认为与SOFIA观测到的尘埃颗粒是平行的。来源：Lopez-Rodriguez et al 2019

在m77中有很多潜在的干涉，比如散射的可见光和高能粒子的辐射，但远红外不会被影响。SOFIA可以观测到89微米的波长让它能清楚的观测到尘埃颗粒。HAWC+也是一个偏光计，一种测量和解释极化电磁能量的装置。

M77的总通量（色标）图像与磁场和极化重叠。这张图也展示了星系内部的条纹和星爆环。极化的向量已经旋转了90°以此展示磁场线。来源：Image Credit: Lopez-Rodriguez et al 2019

这项研究只解决了单一星臂的螺旋星系，所以还有很多工作要做。我们不清楚磁场线是否会在其它不规则星系的形成中发挥作用，但我们的研究团队似乎找到了研究不规则星系的方法。

就像他们在论文的结论处所说，“结果就与我们之前对M82和NGC253的研究一起展示在这里，提供了远程红外（FIR）偏光计在研究外部星系的磁场结构中非常有用