青天雲去如平湖,銀河界空月明孤。 ——袁宗《夜遊曲》
這是古人對銀河的描述。夏天的時候,我們也能在空中觀察到天空中一條白色的「河流」,當然需要去周圍光不那麼強烈的地方才能夠看到。
我們所看到的銀河,其實是銀河星系在天空中的投影。星系如同宇宙浩瀚海洋中的「島嶼」,在可觀測宇宙範圍內有著多達上千億個河外星系。星系千姿百態,顏色迥異,甚是壯觀。
星系是什麼?一般來說,宇宙之中由兩顆或者兩顆以上星球所形成的繞轉運動組合系統就可以叫做星系。不過我們通常是指廣義上的星系,即有著數以億計乃至萬億顆恆星,以及其間的星際物質,空間尺度在幾千至幾十萬光年的天體系統。為了便於研究星系的物理特徵和演化規律,天文學家們把大量星系按照一定特徵劃分為若干個類別,以此表示不同星系之間的內在聯繫。關於星系的分類,目前最常用的是天文學家埃德溫·哈勃在1926年提出的哈勃分類法,將星系主要分為三大類:橢圓星系、螺旋星系和不規則星系。後來又在橢圓星系和螺旋星系之間加入了透鏡狀星系。
哈勃分類的依據分為三點。第一,核球相對於扁盤的大小;第二,旋臂的特徵;第三,旋臂和星系盤分解為恆星和電離氫的程度。
橢圓星系外形呈正圓形或橢圓形,中心亮,邊緣漸暗,有恆星密集的核心,外圍有許多球狀星團。以E來表示。按照橢圓的圓扁程度(偏心率)從小到大分別用E0-E7來表示。E0表示外觀幾乎為正圓,而E7表示非常扁的橢圓。
螺旋星系大約佔到星系總數的30%,它是從核心處延伸出兩條或多條旋臂。根據星系的核心究竟是球狀還是棒狀又分為螺旋星系和棒旋星系。普通的螺旋星系用S表示,棒旋星系則用SB來表示。我們生活在的銀河系,就是螺旋星系。
沒有盤狀對稱結構或者看不出有旋轉對稱性的星系則被稱為不規則星系。在全天最亮星系中,不規則星系只佔5%。如銀河系的衛星系「大麥哲倫星雲」就是不規則星系。此外,介於橢圓星系和螺旋星系之間的就是透鏡狀星系。
此外還有一些特殊星系。這些星系形態和結構均不同於哈勃分類的正常星系。它們包括類星體、塞弗特星系、N型星系、射電星系、馬長良星系、緻密星系、蝎虎座BL型天體、有多重核的星系和有環的星系等。
環狀星系很可能是兩個星系碰撞的結果。
宇宙之神秘,星系之唯美,妙哉妙哉。