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普通天文學/星系型別

來自華夏公益教科書

對宇宙中星系數量的估計範圍從 100 億到 1000 億以上。 [1] 根據哈勃定律,星系發生紅移。這意味著它們正在遠離我們。年輕的星系更藍,而老的星系更紅。隨著螺旋星系的成熟,中心變紅。旋臂是藍色的。

形態和分類

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哈勃序列

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對星系最常見的分類形式是基於一個系統,該系統根據星系的可見結構對它們進行分類。這被稱為哈勃序列,是由埃德溫·哈勃在 1920 年代開發的。星系以類似音叉的形式組織起來,通常被稱為哈勃音叉圖。它通常被畫成橢圓星系在左側,透鏡狀星系在中間,螺旋星系的兩個分支在右側:一個用於無棒旋,一個用於棒旋。

A diagram showing the Hubble Classification scheme for galaxies. It starts at the left with E0, which represents a completely round elliptical galaxy. The galaxies become more elliptical as you go up the scale to E7, before reaching lenticular galaxies (S0). Beyond this there are two branches: the upper branch represents non-barred spirals (beginning with S), while the lower branch contains barred spirals (beginning with SB). As you go further to the right from Sa/SBa to Sc/SBc, the spiral structure becomes less tighly wound. Irregular galaxies are shown seperately at the bottom.
哈勃音叉圖

橢圓星系,也稱為“早期型”星系,具有橢圓形,恆星在整個星系中分佈相當均勻。它們大多是無特徵的,沒有可見的盤狀結構。橢圓星系的例子包括 M87,它的黑洞是第一個以高解析度成像的黑洞,還有 ESO 383-76,它是迄今為止發現的最大星系之一。它們用字母 E 表示,數字表示偏心率的程度:E0 星系幾乎是球形的,而 E7 星系則非常細長。

透鏡狀星系似乎具有盤狀結構,中央有球形“凸起”突出,但它們沒有顯示任何螺旋結構。它們最初被引入作為橢圓星系和螺旋星系之間的一個理論中間類別,後來被觀測證實。透鏡狀星系的例子是 NGC 2787。它們被歸類為 S0

螺旋星系,也稱為“晚期型”星系,有一箇中央“凸起”和一個外圍的“盤”;盤的顯著特徵是在它內部有螺旋狀“臂”,以凸起為中心。Sa 星系的旋臂非常“緊密”,而 Sc 星系的旋臂非常鬆散。棒旋星系與螺旋星系具有類似的螺旋結構,但它們的旋臂不是從凸起處發出,而是從穿過凸起的“棒”的末端延伸出來,就像一根指揮棒兩端的絲帶一樣。同樣,SBaSBc 指的是這些旋臂的“緊密度”。螺旋星系的例子包括:銀河系,我們的家園星系;仙女座星系 (M31),離我們最近的星系;以及風車星系 (M101)。

最後,還有不規則星系,它們沒有明顯的或規則的形狀。這些星系的一些例子包括大小麥哲倫雲,它們可以從地球的南半球看到。它們被歸類為 Irr

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仙女座星系是一個位於...

哈勃基於當時望遠鏡拍攝的星系照片進行了分類。他最初認為橢圓星系是早期形式,後來可能演變成螺旋星系;我們目前的理解表明,情況大致相反。

對星系更現代的觀測為我們提供了以下關於這些型別的資訊

  • 橢圓星系通常氣體和塵埃含量很低,主要由老年恆星組成。
  • 螺旋星系通常有豐富的 gas 和 dust 供應,並且包含各種年齡的恆星。
  • 不規則星系富含 gas、dust 和年輕恆星。

由此,天文學家構建了一個星系演化理論,該理論表明橢圓星系實際上是螺旋星系和/或不規則星系碰撞的結果,碰撞剝離了大部分 gas 和 dust,並使恆星的軌道隨機化。

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