河外星系概况

第四节 河外星系概况

星系是由几十亿至几千亿颗恒星以及星际气体和尘埃物质等构成,占据几千至几十万光年空间的天体系统。我们的银河系也是一个星系,而银河系以外的星系就被称作河外星系。

17世纪初望远镜发明后,人类视野拓展到越来越远的宇宙深处,天文学家们陆续发现了一些云雾状天体,被称为星云。18世纪,德国哲学家康德、英国天文学家赖特等人曾猜想这些星云是像银河一样由星群构成的宇宙岛,只因距离太远而不能分辨出单个的星体。

1917年,美国天文学家里奇拍摄星云NGC6946时,在其中发现了一颗新星。后来美国天文学家柯蒂斯也有类似的发现。由于星云中的新星极其暗弱,他们猜测星云应该极其遥远,是银河系外的天体。

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河外星系M31仙女座大星云

1924年,美国天文学家哈勃(E.Hubble,1889~1953)用当时世界最大的天文望远镜——威尔逊山天文台2.5米直径的望远镜观察仙女座星云,第一次发现星云其实是由许多恒星组成的,并利用其中的造父变星测定出仙女座星云位于70万光年之外。这远远超出了银河系的范围,证明它是银河系之外的星系。此后,哈勃又测定出三角座星云和星云NGC6822也位于银河系之外,于是统称它们为“河外星系”。人类估计河外星系包含的天体及天体系统总数在千亿个以上,它们如同辽阔海洋中星罗棋布的岛屿,故也被称为“宇宙岛”。

河外星系的发现将人类的认识首次拓展到遥远的银河系以外,是人类探索宇宙过程中的重要里程碑。

目前的星系分类法是哈勃在1926年提出的,分为:

椭圆星系 外形呈正圆形或椭圆形,中心亮,边缘渐暗。按外形又分为E0到E78种次型。E0型是圆星系,E7是最扁的椭圆星系。

漩涡星系太阳系所处的银河系是一个漩涡星系,主要由质量和年龄不尽相同的数以千亿计的恒星和星际介质(气体和尘埃)所组成。

透镜星系 在椭圆星系中,比E7型更扁的并开始出现旋涡特征的星系,被称为透镜星系。透镜星系是椭圆星系向旋涡星系或者椭圆星系向棒旋星系的过渡时的一种过度型星系。

不规则星系 外形不规则,没有明显的核和旋臂,没有盘状对称结构或者看不出有旋转对称性的星系,用字母Irr表示。在全天最亮星系中,不规则星系只占5%。按星系分类法,不规则星系分为IrrI型和IrrII型两类。I型的是典型的不规则星系,除具有上述的一般特征外,有的还有隐约可见不甚规则的棒状结构。II型不规则星系可能是正在爆发或爆发后的星系,另一些则是受伴星系的引力扰动而扭曲了的星系。所以I型和II型不规则星系的起源可能完全不同。