宇宙汪洋中的岛屿

从古希腊的科学探索以来，我们每探求一步都使自己更加远离舞台的中心。——卡尔·萨根

人类对宇宙的认识绝不会停留在某一个层次上太久。从古希腊时期开始，人类就不断地努力拓展宇宙的疆域。尽管在中世纪漫长的一千多年中，人类对宇宙的认识曾经停滞过，但是，当文艺复兴运动横扫了整个西方世界之后，人类对宇宙疆域的征伐加快了。当伽利略把第一架天文望远镜指向夜空之后，人们就开始意识到，天上闪耀着的星星很可能是一些与太阳相似的天体。伟大的布鲁诺甚至猜测，其他的星星上也有可能住着像人类一样的智能生物。这是哥白尼留给后世的巨大财富，一种敢于不把人类看做万物之灵的伟大思想。科学的每一次重大发现都印证了这个伟大的思想。此后，人们很快就认识到，天上的星星大多数是与太阳一样的恒星，它们组成了被称为银河系的庞大的恒星集团，太阳系在其中只占据了边缘地带一个小小的、很不显眼的位置。之后，人们进一步认识到，在银河系之外，还有一些叫做“星系”的天体，它们是与银河系相似的、由几十亿到几千亿颗恒星组成的巨大的恒星集团。星系的尺度非常巨大，直径小则几千光年，大则几万光年。我们的银河系是一个很普通的星系，银河系以外的星系叫做河外星系。对星系的探索开始于17世纪，当时，望远镜刚刚被发明出来不久。当人们把望远镜指向夜空的时候，看到了一些肉眼无法看见的云雾状的天体，当时把它们称为星云。到了18世纪，德国哲学家康德(Immanuel Kant，1724~1804)提出了一个猜测，认为这些云雾状的天体是像银河系一样的恒星集团，并给它们起了一个浪漫的名字：宇宙岛。不过，由于这些天体距离我们太远，受到观测手段的限制，人们一直未能对康德的猜测做出判断。1917年，天文学家在一个名为NGC6946的星云中发现了一颗新星，由此推测，这个星云很可能是在银河系之外的天体；紧接着在1924年，美国天文学家哈勃(Edwin Powell Hubble，1889~1953)测定了仙女座大星云和三角座星云与地球的距离，最终确认了它们是银河系以外的天体。对任何一种新事物的认识往往是从它的形态分类开始的，生物学如此，地质学如此，对星系的研究也不例外。天文学家发现，星系的外形和结构是多种多样的。1926年，哈勃按照形态把星系分为椭圆星系、旋涡星系和不规则星系三大类。后来，天文学家在这个分类法的基础上进一步把星系细分为椭圆星系、透镜星系、旋涡星系、棒旋星系和不规则星系五种类型。

哈勃音叉图：天文学家在哈勃分类的基础上把星系分为椭圆星系、透镜星系、旋涡星系、棒旋星系和不规则星系五种类型。

椭圆星系的外形近似于椭圆，用符号 E 标记，按照椭圆的扁度细分为八个亚型，分别标记为 E0～E7。数字越大，椭圆越扁。旋涡星系的外形象个旋涡，用符号 S 标记。从形态上看，大多数旋涡星系都有两条沿相反方向旋卷的螺旋形旋臂。正常的旋涡星系，两条旋臂直接从星系的核心部分往外伸展。有些旋涡星系在核心部分有一个棒状结构，两条旋臂紧接着棒状结构往外伸展，这种形态的星系叫做棒旋星系，用符号 SB 表示。对于旋涡星系，天文学家还按照旋臂缠绕的松紧程度分为 a,b,c 三个亚型。有一些星系的形态处于椭圆星系和旋涡星系的过渡阶段，它们比 E7 星系要扁一些，旋臂的特征刚刚显现，这种星系叫做透镜星系。还有一些星系的形状不能归并到以上的类型中，它们的形状没有确定的规则，这些星系叫做不规则星系。