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星系碰撞和星系并合,天体物理学的前沿研究

2020/6/24 10:11:00 来源:哈勃守望者 浏览:

在1923年的时候,来自国美的天文学家哈勃,第一次证实了河外星系是真实存在的。从这以后,人们开始越来越多的发现到了不同的河外星系,形态各异。由于大型望远镜和空间望远镜的研制成功,在对外星系的研究和探索中,已经成为天体物理学的前沿研究,这里面最引人瞩目的就是星系之间的碰着和并合。


1、 星系分类和星系团

在天文学中,每次发现一个全新的天体以后,随着这个天体的树木不断增加,首要的工作就是根据一定的依据和资料对这个天体进行分类。当时美国的天文学家哈勃次一次提出了关于根本天体的形状来进行分类的说法。这其中有椭圆形星系,透镜星系,漩涡星系,还有不规则星系等等。不同形态的天体有着各自不同的特点,比如说椭圆形星系,顾名思义其形状就是椭圆形的,但是大小和椭圆的弧度有着很大的不同。透镜星系最基本的特点就是形状类似于椭圆形星系,但是其中会出现一个亮斑,外面会有一个包层。整个看起来就像是"透镜"的样子。而漩涡星系在众多星系中是最有特点的,基本特征就是星际中间有一个亮的核,四周伸出两条或者多条的旋涡臂,而不规则星系便是一些由不规则的形状和没有任何规律对称的河外星系。

在最早的时候,由于对于天体和各种星系的不了解,所以把椭圆形星系和透镜星系统称早型星系。漩涡星系和不规则星系被称为晚型星系,这种概括的统称,从当时一直延续到今天。而这些河外的星系在宇宙中的分布并不均匀,通常都是聚集在一起,从小范围的聚集到大范围的聚集都有,最少的是双重星系,三重星系,直到多重星系。或者更多的星系聚集在一起,对这种星团,被称为星系团,对星系的聚集数量较少的称为星系群。但是星系团和星系群之间并没有具体的划分数据。在星系团中也同样分为"富团"还有"贫团"这种团与团之间的区别,也没有具体的划分数据。这种星系聚集成团的现象非常常见。大部分的星系都是属于星系团和星系群其中的一个,单独的星系比较少见。

现在在人类已知范围,已经出现了上万个星系团。这些星系团大致分成规则星系团和不规则星系团两种。团与团之间的星系数量差距非常大,有的只有几十个星系,有的星系团存在几千个星系甚至更多。星系团中的星系被称为团星系,星系团之外的星系被称为场星系。而二者相比起来,团星系的密度比团外场星系的密度要高出很多。

星团和星团之间也会有融汇和聚集,从而形成超星系团,简称做超团。超星系团的质量是太阳质量的很多倍,外形大部分为扁长,这种外形的超团有可能会出现自转的运动。超团之中的星团个数没有那么多,最多也就是几十个星团组成的。星团和星团之间的引力比星系与星系之间的引力要弱小的多。所以超星团的存在并不是那么稳定的

而在银河系周围有几十个大小和质量不同的星系组成了一个比较小的星系团。当中最大的两个巨旋涡星系是银河系和仙女星系。

2、 特殊星系

在国美的天体学家哈勃对不同的星系进行分类以后,其他的天体学家在这一基础上进行了发展和修改。因为总是会有一些星系不能归纳到已经分类统一的星系系统内。所以把这些星系归纳在特殊星系中。特殊星系的特点也是有两个主要的标志,一个是有特点的光学外形,一个是与其他星系有着与众不同的辐射性质。

有一些特殊的星系也被称为星暴星系,区别于其他星系是有从星系核当中发出的喷流,或是环状结构等。形态多种多样,没有规律。大部分呈现蓝色,可以解释为在不长的时间内成了数量较多的恒星,因为大质量恒星呈蓝色,这种恒星的寿命不长。也就是说在不久前,有一大批恒星爆发式的同时形成,所以把这种星系称作暴星系。

3、 星系的碰撞和合并

现在的天体物理学家主要对星系的研究有重要的几方面。特殊星系是怎么形成的,在星系的演化中扮演什么角色,对星系中恒星的形成和变化又有什么具体的影响。在多年的研究表明。星系和星系之间的碰撞甚至合并,是星系形成的一个重要因素。在一个星系当中,恒星与恒星一般情况下是不会发生碰撞的。星系却完全不同,在星系团内,星系和星系之间的密度很高,在星系的各自运动中由于引力的作用,星系和星系之间会有很大几率发生碰撞。特别是在富星系团里,星系之间碰撞的几率就更加大了。在两个星系擦肩而过的时候,这种情况成为星系交会。这种近距离的交会也是会对星系之间的结构等等产生影响的。可能会有个别的恒星在这种星系交会中被拖出来,并且会越来越远的离开原来的星系。

在两个星系相互接触的时候,就会发生星系碰撞的情况,即使没有碰撞在一起,他们之间的引力工作也会对星系中的形态和演化有着很大的影响。但是也有那种两个星系在相遇的时候互相毫发不伤的穿过,没有受到一点碰撞。而碰撞也会使得两个星系合二为一,这种情况被称作星系并合。有人认为两个螺旋星系发生碰撞的时候,最终会形成一个椭圆形星系。这种合并必须要有星际气体的参加,因为星际气体会很让星系很快的向中间聚集,从而形成恒星。许多恒星都是在短时间内促成的,这一现象被称为星暴。在这种形成中,肯定会有大质量的恒星形成。他们会在短时间内发生超新星的爆发。所以在这种星系中,超新星的爆发比较常见。平均两年就会出现一次。出现这种合并,主要分为两种情况,一个是两个星系的质量相差比较大,较大的星系会把较小的星系吞噬掉,另一种情况就是两种星系的质量大致相同。不会出现吞噬的情况,最后就会两者相加,从而形成一个较大的巨星系。

同样我们银河系也是有几率与其他星系发生碰撞的,但是这种几率存在的并不大,在什么时间也是不得而知。距离银河系最大的星系是大麦哲伦星云。在星系之间的距离来看,这种距离并不大。而与银河系最近的巨星系是仙女星系,有专家学者表示,在5000万年或是8000万年以后,可能会与仙女星系发生碰撞。这个时间对我们来说确实是很长的。倒是太阳系和银河系会有什么样的改变,我们现在也不得而知。可能改变很大,也可能不会影响原本的太阳运动和地球上的生命存在。

看看网友怎么说

用户8731115568043:古人也是用太极图,大致的圆的范围,阴阳相互作用,能量,再相对的阴阳范围内发生,变化的,都不好太精确的都是大致的静止,与运动的,呵呵

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