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星系的起源和演化
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星系,就是由众多恒星组成的庞大天体系统,是构成可观测宇宙的基本成员。宇宙空间中,星系是数不胜数的。目前已观测到约1010个星系除我们所在的银河系外,其余均称河外星系。星系大小悬殊明显,我们的银河系是一个较大的星系,“仙女座星云”是距银河系最近的、较大的旋涡星系,而“大、小麦哲伦星云”虽较近,但比银河系小得多。
麒麟座玫瑰星云NGC202237
马头星云NGC202024
仙女星系
武仙座球状星团M13
1、星系的起源
目前较流行的看法是:在宇宙大爆炸后的膨胀过程中,分布不均匀的星系前物质收缩形成原星系,再演化成星系。关于星系前物质,有人认为是弥漫物质,也有人主张是超密物质。关于原星系的诞生,有两种见解,一种是引力不稳定假说,另一种是宇宙湍流假说。引力不稳定假说认为在复合时期前后的30亿年期间,星系团规模的引力不均匀性开始出现并逐渐增长,这时宇宙物质不稳定而聚成原星系。宇宙湍流假说认为在宇宙等离子物质复合以前,强辐射压可能引起湍动涡流,物质中性化后涡流的碰撞、混合、相互作用产生巨大的冲击波,形成团块群,再演变为星系。
2、星系的演化
原始星系在收缩过程中,出现第一代恒星,在原星系的中心区,收缩快、密度高、恒星的形成率也高。形成旋涡星系的星系核或旋涡星系整体。星系的自转离心力阻止赤道面上的进一步收缩,并造成不同的扁率,气体的随机运动和恒星辐射加热等因数又使部分气体未聚成星胚,并因碰撞作用而沉向赤道面。几亿年间,由原星系形成的为年轻星系。此后百亿年间,星系结构无大的变化。
3、类星体
类星体是20世纪60年代天文学四大发现之一。类星体在光学观测中只是一个光点,类似恒星。但是在分光观测中,它的谱线具有很大的红移,又不像恒星,美籍华裔天文学家丘宏义给它取名为类星体,英文缩写为QSO。到1993年底已确认10000多个类星体。
类星体的红移量之大,使天文学家们吃惊。为什么类星体有这么大的红移?根据最新的观测,许多类星体其实就是遥远星系的核心。那么如果类星体真是离我们那么远,那它们自身的光度一定非常强大,比一般星系大上千倍。但是,根据光变时标推断,它们的体积似乎小于一光年。体积不大又怎么能提供如此强大的能量呢?多数天文学家相信,这是由中心的超大质量黑洞吸积周围物质释放的引力能。总之,现在只观测到类星体的一些蛛丝马迹,类星体的本质还不清楚。因为类星体浑身是谜,引起天文学家们的极大兴趣。
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