恆星由誕生到死亡相信很多人都聽說過,這也說明了宇宙間所有的東西都不是永恆的,就像一個人一樣都會經歷生老病死。只是人類的生命太過於短暫而沒有機會去看到那些看似永恆的變化。今天就和大家一起走進比恆星更大的天體系統——星系及其演化過程。
根據宇宙大爆炸的學說,在宇宙奇點爆炸後約8億年後演化出了宇宙間第一批星系。其他物質在隨後億萬年的演化中形成了現今宇宙的模樣。通過現今哈勃望遠鏡對星系的觀察,我們可以將現今所觀察的到的星系分為三大類:橢圓星系,如上次世界上第一張黑洞照片所在星系M78就是橢圓星系,橢圓星系在天文學上用字母E表示,橢圓星系下又有8種次型。螺旋星系,用字母S表示(其中包括棒旋星系,字母SB和漩渦星系)和不規則星系。還有一種介於橢圓星系和螺旋星系之間的透鏡星系,因為其形狀像螺旋星系,但是並沒有旋臂,用字母S0表示。
關於星系的演化過程在天文學上一直有兩種不同的爭議,一種是認為星系應該一開始所有的星系都是橢圓星系,橢圓星系在自身運動中慢慢慢得扁圓,形成沒有旋臂透鏡星系,但是透鏡,如目前觀測到的體積最大的星系IC 1101,透鏡星系再進一步演化會變成螺旋星系,或者變成像銀河系一樣的棒旋星系,又或者像仙女座星系一樣的旋渦星系,一些科學家認為IC 1101繼續演化會長出旋臂。當然這兩種星系再進一步演化的話,棒旋星系的兩條主旋臂會變得沒有那麼彎曲,而相反的旋渦星系的旋臂會變得越來越多。再進一步演化會變成不規則星系。
另一種的演化說法剛好跟上面那一種相反,因為根據觀測,橢圓星系的中的恆星都非常古老,在望遠鏡下橢圓星系一般呈現紅色或者黃色,按照赫羅圖的說法,這種顏色要麼是剛誕生不久的或者已經走向衰亡光芒,而且越接近球狀的星系越不可能產生新的恆星。相反的像一些不規則星系,如我們因銀河系旁邊的大小麥哲倫星系中就蘊含著無限的生機,星系內部不斷產生新的星系,所以天文學上,星系最開始都是從不規則星系開始的,最後才演變成了橢圓或者是球狀星系。這種說法得到了更多人的贊同。
直到近世紀來科學家在廣闊的宇宙中發現了另一種天體——類星體,才對星系的形成有了新的認識,我們知道每個星系的星系核都有一個超質量黑洞存在,正是它的存在才使得星系中各天體正常的運行,類星體在宇宙中是一種亮度極高,擁有吸積盤而且中心也有黑洞的大型天體,雖然體型不及星系,但是也是按光年進行計算的。有科學家表示,也許類星體才是星系演變的開端,也許所有的星系都是由類星體演變而來。而類星體又是由黑洞演變而來,如此循環,無窮無盡。
當然關於星系的演變現今大多都是猜想,不能因為星系的形狀而判斷其演化的進程,比如我們的銀河系和仙女座星系碰撞後就會形成一個巨型的橢圓新星系等。