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一闪一闪亮晶晶，满天并不都是小星星
星系：碰撞、类型及其他
作者：Nola Taylor Redd
翻译：王克义
校对：马明阳
如果你用望远镜凝视夜空，看到超出裸眼所及的范围，你会发现许多“星星”，而它们却是些冒牌货。许多我们常常以为是独立星体的光点其实是星系，是数百万到数十亿颗恒星的集合。星系包含恒星、尘埃和暗物质，它们都因引力而聚集在一起。下面我们来讨论星系的形成、碰撞和其他关于这些所谓“宇宙岛”的事情。
银河系由照亮星际气体和尘埃的巨大恒星旋臂组成。太阳所在的一只旋臂叫做猎户座旋臂。
Credit: NASA/Adler/U. Chicago/Wesleyan/JPL-Caltech
星系与黑洞
左图是M83的可见光图像。右图是由钱德拉望远镜获取的X射线数据（粉色）与来自哈勃太空望远镜的可见光数据（蓝色和黄色）合成的图像。ULX（超亮X射线源）位于接近合成图底部处。
Credit: Left image - Optical: ESO/VLT; Close-up - X-ray: NASA/CXC/Curtin University/R. Soria et al., Optical: NASA/STScI/Middlebury College/F. Winkler et al.
星系有各种不同的形状、大小和年龄。许多都有位于其中心的黑洞。某些情况下，星系中心黑洞极其巨大或者活跃，在它周围产生出惊人的能量，以至于天文学家可以跨越遥远的距离看到它们。围绕黑洞的物质可能被它的喷射流加速向外抛射。另一些星系可能包含类星体之类的天体，在它们的核心蕴藏着宇宙间最丰富的能量。
天文学家还不能确定星系是如何形成的。大爆炸之后，空间几乎完全由氢和氦构成。一些天文学家认为引力把尘埃和气体拉在一起，形成独立恒星，那些彼此吸引得更近的恒星集群最终成为了星系。另一些天文学家则认为，形成星系的物质团先聚集在一起，然后才在其中产生了恒星。
宇宙岛
在20世纪最初的十年，许多天文学家认为整个宇宙都在我们的银河系之中。其他人则主张那些被认为是尘埃和气体构成的螺旋形团块是独立的；哈罗·沙普利（Harlow Shapley）称它们为“宇宙岛”（island universes）。直到1924年，埃德温·哈勃（Edwin Hubble）在一些这类所谓的“星云”中辨认出多颗称为造父变星的特殊脉冲星，并意识到它们存在于银河系的已知跨度之外，天文学家们由此认识到，它们实际上是距离远远超出我们所在星系的完全独特的恒星集团。
哈勃在测量了到独立星系的距离之后，继续测定了它们的多普勒频移（星系发出的光由于其移动而延伸了多少）。他确定了银河系周围的星系都在以惊人的速度远离。星系越遥远，它们逃离得越快。因此，哈勃认定宇宙自身在膨胀。后来的天文学家确定这种膨胀还在加速。
星系的类型
星系以形状分类。每种类型有不同的特性和演化史。
在这张来自哈勃太空望远镜的图像中可见棒旋星系NGC1073。
Credit: NASA & ESA
有些星系类似银河系，中心周围有旋臂以螺旋状向外伸展。这一组在天文学家可见的星系中占多数。螺旋星系内的气体和尘埃以每秒数百公里的速度围绕中心旋转，造就了它们的风车形状。
其中一些应被更准确地称为“棒旋星系”，在其中心有个棒状结构，由输送进中心的尘埃和气体形成。存在于所有螺旋星系中的尘埃和气体为恒星形成提供燃料，所以螺旋星系至今仍在不断形成恒星。
椭圆星系缺少它们光鲜的“表亲”那样的旋臂。它们的外观可以非常圆，也可以相当的伸长。椭圆星系比螺旋星系的尘埃少，所以恒星产生过程都已结束了。
它们之中的多数恒星比较老。虽然它们在可见星系中占比较小，但文学家认为宇宙中一大半的星系都是椭圆星系。
宇宙中剩下3%的星系被称为不规则星系。它们既不圆也没有可夸耀的旋臂，它们的形状不明确清晰。其他星系的引力经常影响它们，使其拉伸或扭曲。与其他星系的碰撞或近距离扰动也会改变它们的形状。
当星系发生碰撞
星系不是孤立地在空间漂浮。它们聚集成群，称为星系团。有些星系团很大，包含上千个星系。其他则较小。银河系包含在有50个星系的本星系团中。
偶尔，它们会彼此冲撞，恒星和尘埃融合在一起。这在许多星系的演化和成长中是重要的一步。在星系碰撞中单独恒星通常不会相冲撞，但尘埃和气体的涌入大大加快了恒星形成的速度。银河系注定会在约50亿年后与仙女座大星系相撞。在20世纪最初十年，许多天文学家认为整个宇宙都在我们的银河系中。
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封面图片：ESA / Hubble & NASA
编排： 邱煜欣
责任编辑：解仁江
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哈勃超深空场
图片来源：Wikipedia
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