高畫質大圖,圖文並茂!——最詳細的一看就懂的星系分類

在過去的半個世紀裡,天文學家對星系分類的理解已經大大加深,除了三種主要類別:旋渦星系、橢圓星系、棒旋星系外,還有一些特殊的星系型別。下面就圖文並茂,詳細說一說。

一、旋渦星系

高畫質大圖,圖文並茂!——最詳細的一看就懂的星系分類

典型旋渦星系 NGC3344

旋渦星系的外形看上去多種多樣,有的側向對著我們,有的正向對著我們,有些從中央核球延伸出幾條旋臂,形成明顯的旋渦狀;而有的又像絨絮似的混成一團。從正面看,旋渦星系最突出的特徵是旋渦狀的外觀,顯示出旋轉的本質。旋渦星系的旋轉會把恆星聚集到一個扁平的星系盤上,就像太陽系形成之初外圍的原行星盤一樣。這個星盤的質量從十億倍到萬億倍太陽質量不等,直徑在1萬~20萬光年之間,中間有一個呈扁球形的核球。星系盤之內,明亮而明亮的超巨星、星團和正在形成恆星的分子云,構成了壯觀的旋臂。一般而言,旋臂內的恆星壽命較短。

二、棒旋星系

高畫質大圖,圖文並茂!——最詳細的一看就懂的星系分類

典型棒旋星系 NGC1672

我們身處的銀河系也屬於棒旋星系。棒旋星系的中心都具有一個長條狀的中心棒,它是由恆星、氣體和塵埃組成,旋臂從棒的兩端延伸出來,棒的長度有的可達寬度的5倍,有的棒旋星系甚至擁有幾個大小不一的中心棒。在這類星系中,中心棒在整體性的旋轉著,也就是說棒上離棒中心距離不等恆星都具有相同的角速度。而在棒之外,不同距離處的恆星的角速度各不相同。塵埃多聚集在棒的中央,而恆星形成區、氣體雲則分佈在棒的兩端。

三、橢圓星系

高畫質大圖,圖文並茂!——最詳細的一看就懂的星系分類

典型橢圓星系 M60與旋渦星系NGC4647

這是一類外觀呈球形或者橢球型的星系,幾乎全部由老年恆星組成。看上去只是一個毫無亮點、轉動遲緩的光斑。它最大的特點是沒有冷氣體,因此也就不會有新恆星形成。辨識它們的唯一辦法就是它的整體外觀:有的圓,有的扁,這取決於它們的朝向。橢圓星系的大小和亮度可以相差很遠,矮橢圓星系只包含幾百萬顆恆星,看上去就像是大個頭的球狀星團;而巨橢圓星系中的恆星數目超過1萬億顆,比銀河系還要亮至少20倍。

四、透鏡星系

高畫質大圖,圖文並茂!——最詳細的一看就懂的星系分類

典型透鏡星系 NGC5866

這是一類外形很像凸透鏡的星系,介於旋渦星系和橢圓星系之間。和旋渦星系一樣,它們的中央也有巨大的核球,有的還有棒,外圍的恆星則聚集在盤上。但是,它和橢圓星系一樣,幾乎全部由老年恆星組成,沒有氣體和塵埃,並且沒有旋臂。事實上,如果從正面看的話,透鏡星系很可能和圓形的橢圓星系十分相近。也許它們之前曾經是旋渦星系,只是現在已經耗光了其中的氣體,但也許它們形成時就是這個樣子,暫時還沒有定論。

五、星暴星系

高畫質大圖,圖文並茂!——最詳細的一看就懂的星系分類

典型星暴星系 NGC3125

儘管星系之間的距離大得驚人,但許多星系仍然會與其他星系發生碰撞或者近距離交會,結果使得星系中的氣體受到擾動和壓縮,觸發大規模的恆星形成,這就是星暴星系。熾熱的新生恆星加熱了周圍的塵埃雲和氣體,使它們發出大量的紅外熱輻射,讓天文學家得以藉助紅外望遠鏡研究這類星系。從NGC3125可以明顯看出它是早期由兩個星系碰撞融合而形成的。

六、矮球狀星系

高畫質大圖,圖文並茂!——最詳細的一看就懂的星系分類

矮球狀星系 NGC5474

矮球狀星系難以探測,但在星系中所佔的比例卻是最高的,本星系群裡有一半的星系都是屬於這種型別。典型的矮球狀星系大小隻有幾千光年,質量只有幾百萬倍太陽質量。它們看上去只是一個鬆散的恆星叢集,和橢圓星系一樣,它們幾乎沒有氣體存在,因此也不會有新恆星形成。

七、不規則星系

高畫質大圖,圖文並茂!——最詳細的一看就懂的星系分類

不規則星系——大麥哲倫星系

大多數星系都可以歸為上述幾大類星系,那些不屬於其中任何一類的,被統稱為不規則星系。它們的外觀顯得很不規則,比其他星系更小更暗。不規則星系裡氣體含量豐富,包含很多恆星形成區。儘管看上去並不顯眼,而且多半也談不上漂亮,總體上來說,這類星系稱得上默默無聞。但出乎意料的是,它們的數量佔到了所有已知星系數量的三分之一。大小麥哲倫星系就是典型的例子。

關於星系的分類,埃德溫·哈勃也系統地提出了另一種星系分類法,被稱為“哈勃分類”,較為複雜,由於篇幅所限,本文不做介紹。