為什麼一些星系不是均勻分布的而是有螺旋狀旋臂?

2021-01-15 奧秘365

宇宙中有非常多得星系,有些星系內星體傾向於均勻分布,而有些星系則具有螺旋狀旋臂,而我們太陽系所處的銀河系就是棒旋星系,有多條旋臂,它有三個主要組成部分:包含旋臂的銀盤,中央突起的銀心和暈輪部分。而旋臂主要由星際物質構成。

為什麼一些星系有螺旋狀旋臂

銀河系的旋臂

直到過去的一百年,我們才知道銀河系是一個旋轉的星系,如果我們處在一個類似於它的太陽系裡,它就像銀河系裡的一個不引人注目的沙子中的一個原子。

為什麼一些星系有螺旋狀旋臂

銀河系中有四條主要的旋臂,它們是星系的觸手。銀河系中,亮星雲和其他天體分布成旋渦狀,從裡向外旋轉。這種螺線形帶我們稱之為旋臂,是旋渦星系外形的主要特徵。旋臂由恆星、星際氣體和塵埃這三部分組成,其中還可能會存在一個暗黑的塵埃窄條。在旋臂中還可以觀測到電離氫區。銀河系有四條或者更多條旋臂,用光學方法只可以觀測到兩條旋臂的一部分,用射電方法還可以觀測到更多的部分。

為什麼一些星系有螺旋狀旋臂

太陽系坐落在較短的獵戶座旋臂上,位於英仙座旋臂和人馬座旋臂之間。旋臂是銀河系裡新恆星誕生的搖籃。事實上,銀河系每年都會有約十顆新恆星生成,每一百年至少會有一顆星老化。新生的恆星就出現在銀河的旋臂上。

2009年1月5日,美國艾奧瓦州立大學發表新聞公報稱,該校科學家與瑞士蘇黎世大學、德國魯爾大學科學家合作,首次繪製出銀河系旋臂的完整圖像。圖像顯示,銀河系內部有兩條明顯對稱的旋臂,他們向銀河系外圍延伸後分成四條旋臂。

為什麼一些星系有螺旋狀旋臂

那麼這些星系的螺旋狀旋臂是怎麼形成的呢?

在宇宙中高速運行具有星系核的星系,當它追及到另一個具有星系核的星系時,如果兩者的運行速度相近,就會相互吞噬,形成了一個更大的星系。

為什麼一些星系有螺旋狀旋臂

倘若這兩個星系的星系核相遇,就會相互繞轉而形成一個質量更大的高速旋轉的星系核,這個高速旋轉的星系核就像一個巨大的發電機,從它的兩極爆發出能量強大的粒子流向遠方噴射。星系核的能量越大,噴射粒子流的流量也就越大,噴射得也就越遠。我們把這樣的星系核稱作兩極噴流星系核。

為什麼一些星系有螺旋狀旋臂

星系核在噴射高能粒子流的時候,會消耗其自身的能量。然而,當它俘獲了其它星團或者星系以後,就會增添能量。當星系核的能量發生由大到小的變化時,就會由遠及近地建造出兩條粗大的噴流帶。如果星系核的磁軸繞著另一條軸(這條軸稱作星系核的自轉軸)旋轉,那麼,噴流帶的軌跡就會彎曲,而演變成旋渦星系的兩條旋臂,銀河系的旋臂就是這樣建造出來的。

以上是我對問題「為什麼一些星系不是均勻分布的而是有螺旋狀懸臂的?」問題的回答,歡迎大家在評論中與我交流討論。

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  • 螺旋星系是怎樣形成的?
    螺旋星系的旋臂上布滿恆星,磁力線延伸至兩臂之間,形成其螺旋狀的引力不斷壓縮磁場,利用FIR遠紅外偏正測量可推斷潛在磁場的形狀和方向。螺旋狀星雲是一種標誌性的圖形,在商品的logo和一些其他地方都有用到。包括我們所生活的地方。螺旋狀星雲的這個形狀是怎麼出現的可能很明顯,旋轉嘛,但其實並不是這樣。科學家們也不能完全理解螺旋狀星雲那優美的漩渦是怎麼形成的。
  • 螺旋星系是怎樣形成的?
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