天空中的鑽石——宇宙星系

2020-12-23 夸克星貓

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。

唯美的銀河

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。

哈勃分類

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。

天爐座橢圓星系ngc1316

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。

波江座大螺旋星系
蒼白螺旋星系ng4921
仙女座棒旋星系

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。

大麥哲倫星雲

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。

am0644-741環狀星系

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。

相關焦點

  • 天文學家根據斯隆數字天空勘測提供的新數據繪製宇宙星系圖
    斯隆數字天空勘測(SDSS-V)的第五代產品正在為範德比爾特大學的天文學家和其他項目成員收集有關我們宇宙的數據,以用於探索遙遠星系和超大質量黑洞的形成,並繪製宇宙星系圖。圖註:斯隆數字天空勘測的第五代版本在本月初進行了首次觀測。
  • 宇宙中最神奇的15個星系
    如果把廣袤的宇宙比作一個藝術空間,那麼其中最靈動,最有創意的部分,一定是星系世界。宇宙中大約有1000億個星系,我們身處的銀河系就像滄海一粟。
  • 哈勃望遠鏡在宇宙中發現了多少星系?
    宇宙中有幾個星系?這個長期困擾天文學界的問題,在1995年開始被哈勃望遠鏡逐步解決。在哈勃深場照片出現之前,天文學家們預估的宇宙星系總量在千萬級別,但哈勃深場表明,可觀測宇宙內至少擁有1000億個星系。而這些百億光年外的星系們,有的甚至還沒來得及大規模生成恆星,毫無疑問,這張照片向人類展示了一個極其年輕的宇宙,正如大眾媒體報導的那樣,「哈勃看到了大爆炸」。
  • 宇宙中最遙遠的星系有多遠?
    這些「宇宙島嶼」在我們的宇宙中隨處可見,即使是在最黑暗、最空虛的空間中,只要我們願意去找,就可以找到。這些星系中的大部分都非常遙遠,即使以光速計算,單個光子也需要數百萬甚至數十億年才能穿越星系空間,最終到達我們的眼睛。雖然186282英裡/秒(或299792458米/秒)可能看起來是一個非常快的速度,但事實是,我們距離大爆炸只有138億年,這意味著光能到達並返回的距離是有限的。
  • 宇宙中到底有多少個星系?科學家給出的答案令人感到絕望
    晚上我們在天空中會看到一條乳白色亮帶。這就是銀河。銀河是銀河系的一部分。地球所在的太陽系就在銀河系當中。銀河系是一個龐大的系。銀河系中有多少顆恆星呢?科學家估算銀河系中至少包含了大約1500億~4000億顆恆星。銀河系對我們來講已經是非常非常的大了。然而宇宙中的銀河系只是一個規模並不是很大的棒旋星系。在銀河的身邊就有一個比銀河大不少的星系。這就是距離地球254萬光年的仙女座星系。仙女座星系的直徑大約22萬光年,包含了大約1萬億顆恆星。
  • 宇宙中最古老的星系現身,挑戰星系形成理論
    Dagnello)撰文 | Nola Taylor Redd編譯 | 賀白編輯 | 吳非首先讓我們來看看,描述星系形成過程的標準模型是怎樣的。在這個理論中,氣體在暗物質暈中間或周圍聚集,融合成更大的結構,而恆星正是從中誕生。
  • 3分鐘看完,宇宙中目前已知最大的星系,大到超乎你的想像!
    3分鐘看完,宇宙中目前已知最大的星系,大到超乎你的想像!隨著科學技術的發展和天文學的進步,人們逐漸意識到我們所處的地球不過是太陽系中的一個小小的行星,而太陽系對於銀河系來說只不過是它邊緣地區的一個小亮點,絲毫不值一提。
  • 宇宙中的遠古超級巨獸被發現,巨型星系成為宇宙黎明的見證者!
    如果有人問宇宙中最大的天體是什麼,毫無疑問我會說是星系,而且是100多億年前的遠古超級大星系。所謂超級大星系究竟有多大呢?以銀河係為標準大過它幾十倍、甚至上百倍的都有,不過這些巨型星系大多都是來自100多億光年之外,宇宙大爆炸之後的一批古老星系。這些星系就是宇宙中最為古老的物質,甚至是見證宇宙黎明的第一批見證者。
  • 科學家繪製最大宇宙三維地圖,涵蓋200多萬個星系!
    圖中是「斯隆數字天空調查(SDSS)」項目圖像,它用顏色編碼來表示不同類型的星系以及它們是如何被發現的。這張宇宙地圖是持續進行的「斯隆數字天空調查(SDSS)」項目的研究成果,這是一項旨在繪製可觀測宇宙膨脹區域的國際任務,有望解決一些宇宙難題。
  • 論宇宙中星系的消亡
    宇宙有數不盡的星雲,茫茫星雲中的星系註定是要走向消亡的。我們銀河系的鄰居仙女座星系就已經消亡了幾十億年?星系是如何消亡的?我們又如何判斷一個星系是否消亡?本期小樓要和大家探討的就是星系的消亡。01 判斷星系的消亡星系主要是由一些氣體構成,其中最重要的成分就是氫氣。這些氣體不斷形成星體,存於星系中。如果一個星系不再產生新的星體,那麼就可以判定這個星系「死亡」了。簡而言之,就像我們一般說的,沒有產生新的生命,只是原來的事物在發展,最終就是走向滅亡。
  • 真沒想到宇宙中還有這麼奇特的星系
    如果把廣廖的宇宙看作是一個藝術空間,其中最靈動、最有創意的一定是星系世界,目前所觀察到的宇宙空間中約有2000億個星系,我們身處的銀河如滄海一粟,在銀河系外,有形狀像水母的星系,像蝌蚪的星系還有吞噬其他星系的「食人族」星系。
  • 宇宙中最小的星系蘊藏著最多暗物質
    宇宙中那些最大的結構,大型星系、星系組、甚至是超重量級的星系團,都體現了同樣一個問題——它們的內部運動龐大到無法用我們已知物質的引力來解釋。圖片致謝:維基共享資源用戶Stefania.deluca.個體螺旋星系內部的物質旋轉速度一直非常快,對於有些星系來說甚至越遠離中心旋速越快。
  • 關於宇宙中7個有趣的冷知識,最後那顆行星你想去嗎?
    宇宙已經誕生137億年的時間了,人類直到上個世紀才開始探索宇宙,在這個廣闊的空間裡總是不斷有新的發現,下面來看看關於宇宙中在哪些奇特的冷知識。1、宇宙中最冷的地方科學家在距離地球5000光年的半人馬座發現了宇宙中最冷的星雲——回力棒星雲,這片星雲由一顆古老的恆星發生超新星爆發形成的,在爆炸後溫度降到了-272.15攝氏度,只比最低的絕對零度高了1度,理論上來說這片星雲的樣子是不會再變化了,這裡也像是時間被停滯的區域。
  • 宇宙中的「極端」星系是如何形成的?
    在兩項相關研究中,一支國際團隊發現兩種亮度與普通星系相當的極端星系——極端緻密或極端鬆散的星系,似乎總是出現在稠密環境中,即含有大量星系的環境。這啟發了研究人員,他們推測這些極端大小的星系或許在開始與普通星系類似,只是在後期由於與其它星系的相互作用,並最終演化出不尋常的尺寸。
  • 宇宙目前最大的星系是哪一個?
    人類生活在地球之上,地球是太陽系中一顆普通的巖石星球,而太陽系則位於銀河系的獵戶座旋臂上,距離銀河系中心大約3萬光年,銀河系的直徑大概為10萬光年,而宇宙的直徑,可能超過了930億光年。宇宙中的星系,按照形狀可以大致分為橢圓形星系、漩渦星系以及不規則星系,宇宙中典型的星系,從只有數千萬顆恆星的矮星繫到擁有萬億甚至千萬億顆恆星的橢圓星系都有,大部分的星系都有數量龐大的多星系統、星團以及各種不同的星雲。在可觀測宇宙中,星系的數量可能超過1000億個以上。
  • 宇宙中最噁心的星球,藍離散星吸食周圍恆星不斷壯大,並富含鑽石
    這顆宇宙中最噁心的星球叫做吸血鬼恆星。說到恆星,首先想起的肯定是太陽,太陽是距離我們最近的恆星。至於其他的恆星只有在夜晚的天空才能看見,一般人使用肉眼大約可以看到6000多課恆星。若藉助望遠鏡的幫助,則可以看到幾十萬甚至幾百顆以上的行星。
  • 宇宙中那麼多恆星,為什麼沒有太陽的照射天空就黑了?
    這個問題看似簡單,卻是天文學中一個著名的問題,「奧伯斯佯謬「。1923年,德國天文學家奧伯斯首次提出,對於一個靜態、均勻、時間和空間均無限的宇宙模型而言,黑夜應當和白天一樣亮,但是現實的夜晚卻是黑的。這種理論與現實的矛盾也被稱為了 「奧伯斯佯謬」。
  • 銀河系簡直小的可憐,對比宇宙最大星系,銀河系只是小螞蟻
    、星雲以及各種類型的星際氣體和星際塵埃,從地球看銀河系呈環繞天空的銀白色的環帶。
  • 科學家發布史上最大宇宙3D地圖,包含400多萬個星系
    據法新社報導,該地圖被命名為「擴展重子振蕩光譜調查」(EBOSS),基於斯隆數字天空調查(SDSS)的最新觀測結果,數據收集自美國新墨西哥州的一架光學望遠鏡,歷時六年之久。有史以來最大的宇宙3D地圖在地圖上與60億年前的宇宙有關的部分,研究人員觀察到了最古老和最紅的星系。
  • 春季夜空中閃爍的鑽石
    這對雙星距離太近因此在望遠鏡中難以分辨。這對活力二人組距離我們大約250光年。五帝座一(Denebola)佔據春季大鑽石的西角,在黃道星座獅子座最東端,代表獅子的尾巴。它是一顆青白色的恆星,距離地球36光年,視星等2.14,發出柔和的光。它有兩個夥伴,視星等分別為6等和8等,都在南邊——使用一個高倍雙筒望遠鏡或者小型望遠鏡就可以看到它們。