18新利最新登入星系是如何工作的

由:克雷格•Freudenrich博士。|
钱德拉x射线天文台发现蓝色光环的热气体周围星系NGC 5746。看到更多的图片空间尘埃。
照片礼貌美国国家航空航天局/钱德拉x射线天文台

当你仰望夜空时,特别是在夏天的时候,你会看到一个模糊的乐队星星分布在整个天空。这群明星是我们的星系,银河系。的太阳只是一个约2000亿颗恒星的银河系,只是一个几十亿的星系在宇宙中。一个星系是一个大型系统的恒星、气体(主要是氢气),尘埃和暗物质围绕一个共同的中心,是由引力束缚在一起,他们被描述为“岛宇宙。”Galaxies come in many sizes and shapes. We know that they're very old and formed early in the evolution of the universe. Yet how they formed and evolved into their various shapes remains a mystery.

天文学家们研究宇宙的最深处与强大望远镜,他们看到无数的星系。星系相互远离,不断远离我们的宇宙膨胀。此外,星系被组织成大型集群和其他结构,这可能有重要意义的整体结构,形成和宇宙的命运。

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一些星系,被称为活跃星系,释放大量的能量以辐射的形式。他们可能有奇异的结构如超大质量黑洞在他们的中心。活跃星系代表天文研究的一个重要领域。

在本文中,我们会发现星系是如何发现和什么类型的存在,它们是由什么18新利最新登入组成的,它们的内部结构,它们是如何形成和发展,他们是如何分布在宇宙,和活跃星系如何释放出大量的能量。

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星系类型和部分

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星系有各种各样的大小和形状。他们可以有只有1000万星星或多达10万亿(银河系大约有2000亿颗恒星)。1936年,哈勃分类星系的形状哈勃序列

  1. 椭圆:这些有一个微弱的,圆形的,但是他们缺乏气体和尘埃,没有可见的明亮的恒星或螺旋模式。他们也没有银河磁盘下面,我们将了解。分类不同E0(圆形)E7(大多数椭圆)。椭圆星系可能包含大约60%的星系在宇宙中。他们显示大小18新利最新登入差异很大,大多数小(大约1%银河系的直径),但有些是大约五倍银河系的直径。
  2. 循环:银河系是一个更大的螺旋星系。他们明亮的和明显的盘状,与热气体、尘埃和明亮的恒星的旋臂。因为螺旋星系明亮,他们大多数可见的星系,但他们认为只占约20%的星系在宇宙中。螺旋星系是这些类别分为:S0:小的气体和尘埃,没有明亮的旋臂和一些明亮的恒星正常的循环:明显的磁盘形状与光明中心和定义良好的旋臂。Sa星系有大量核隆起和紧紧缠绕螺旋臂,Sc星系有小凸起和松散伤口武器禁止循环:明显的磁盘和细长的形状,明亮的中心和定义良好的旋臂。小企业管理局星系有大量核隆起和紧紧缠绕螺旋臂,南方浸信会星系有小凸起和松散伤口武器(最近的证据表明,银河系是一个南方浸信会的星系)。
  3. 不规则的:这些都是小的,微弱的星系大云的气体和尘埃,但是没有旋臂或明亮的中心。不规则星系包含新老明星和往往是小,约1%至25%的银河系的直径。

一个星系的部分是什么?

旋涡星系中最复杂的结构。这是银河系的一个视图,因为它会从外面。

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  1. 银河磁盘:银河系的大多数超过2000亿颗恒星都坐落于此。磁盘本身分为这些部分:核:中心的磁盘膨胀:原子核周围的区域,包括直接地区上方和下方的平面磁盘旋臂:这些从中心向外延伸。太阳系位于银河系的旋臂。
  2. 球状星团:几百这些分散的上方和下方的磁盘。这里的星星比银盘。
  3. 晕:大、暗淡、地区围绕整个星系。它是由热气体和暗物质。

所有这些组件绕原子核旋转和在一起重力。因为重力取决于质量,你可能会认为大多数星系的质量会躺在银河系的中心附近的磁盘或磁盘。18新利最新登入然而,通过研究银河系和其他星系旋转曲线,天文学家们认为大多数星系的质量在于外部分(如光环),哪里有小从明星或气体。

在下一个页面上,我们将穿过星系的历史。

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历史的星系

让我们看看星系天文学的历史。

  1. 希腊人创造了这个词“星系kuklos”“乳圈”在描述银河系。银河系是一个模糊的乐队,但他们不知道这是由什么组成的。
  2. 当伽利略观察与第一个银河系望远镜,他认为这是由众多星星
  3. 几个世纪以来我们已经知道,太阳系位于银河系因为银河系包围着我们。我们全年都可以看到它的所有部分的天空,但它是亮在夏天的时候,当我们看着星系的中心。18新利最新登入然而,在18世纪的天文学家和前,还不清楚,银河系的星系,而不仅仅是一个分布的星星。
  4. 在18世纪晚期,天文学家威廉和卡罗琳·赫歇尔的距离映射到明星在很多方向。他们确定银河系恒星的一个盘状的云太阳在中心附近。
  5. 1781年,查尔斯梅西耶编号不同星云(微弱的光)在整个天空和分类的几个螺旋星云。
  6. 在20世纪早期,天文学家哈洛定形的测量球状星团的分布和位置。他认为银河系的中心是28000光年地球射手座和天蝎座的星座,附近的中心是一个凸起,而不是一个平面面积。
  7. 美观后认为,螺旋星云星系梅西耶发现“宇宙岛”或(保留希腊措辞)。18新利最新登入然而,另一位天文学家名叫希柯蒂斯指出螺旋星云只是银河系的一部分。多年的激烈的辩论,因为天文学家需要更大、更强大,望远镜解决细节。
  8. 1924年,埃德温哈勃望远镜解决了争论。他用一个大望远镜(直径100英尺,比那些有美观和柯蒂斯)在加利福尼亚和威尔逊山的螺旋星云的结构和解决明星造父变星,就像那些在银河系。(这些恒星经常改变他们的亮度,亮度亮度的时间周期直接相关)。哈勃使用造父变星的光曲线测量距离地球的距离,发现他们远比已知的银河系的极限。因此,这些螺旋星云确实是自己以外的其他星系。

仍有许多谜团围绕星系形成,但在下一页我们将解释一些最好的理论。

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星系形成

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我们真的不知道各种星系是如何形成的,我们今18新利最新登入天所看到的许多形状。但是我们确实有一些关于他们的起源和演化。

  • 大约140亿年前宇宙大爆炸后不久,气体和尘埃云崩溃可能导致星系的形成。
  • 星系之间的相互作用,特别是碰撞星系,扮演着重要的角色在他们的进化。

让我们看看星系形成的时期。

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埃德温哈勃望远镜的观察,以及随之而来的哈勃定律(我们稍后会解释),导致宇宙膨胀。我们可以估计宇宙的年龄基于扩张的速度。因为一些星系数十亿光年远离我们,我们可以辨别大爆炸后,他们很快就形成(当你深入的空间,你看到进一步在时间)。大多数星系形成的早期,但数据美国国家航空航天局星系的探测器(GALEX)望远镜最近表明,一些新的星系形成的——在过去几十亿年。

大多数关于早期宇宙的理论提出两个假设:

  1. 它充满了氢和氦。
  2. 一些地区比其他人略密度。

从这些假设,天文学家认为密集的地区略有放缓了扩张,允许气体积聚在小protogalactic云。在这些云,重力引起的崩溃和形式的气体和尘埃星星。这些恒星燃烧迅速,成为球状星团,但重力继续崩溃的云。云崩溃,形成旋转磁盘。旋转磁盘与重力和吸引更多的气体和尘埃形成的银河磁盘。银盘内部,形成新的恒星。保持原郊区的云是什么组成的球状星团和光环气体,尘埃和暗物质。

从这个过程两个因素可能占椭圆和螺旋星系之间的区别:

  • 角动量(自旋度)——Protogalactic云与更多的角动量可以从螺旋旋转更快和磁盘。缓慢旋转并且局部特征明显的云可以形成椭圆星系。
  • 冷却:高密度protogalactic云冷却快,使用所有的气体和尘埃形成恒星和离开都让银河磁盘(这就是为什么椭圆星系没有磁盘)。低密度protogalactic云酷更慢,气体和尘埃圆盘形成(如旋涡星系中)。
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星系不单独行动。星系之间的距离确实很大,但星系的直径也大。与明星相比,相对较近的星系。他们可以相互作用,更重要的是,碰撞。当星系碰撞,他们实际上通过另一个,里面的明星不遇到彼此,因为巨大的星际距离。但是碰撞往往会扭曲一个星系的形状。计算机模型表明,螺旋星系之间的碰撞18新利最新登入往往会使椭圆的(所以,螺旋星系可能没有参与任何碰撞)。科学家估计,多达一半的星系已经参与某种形式的碰撞。

碰撞星系之间的引力相互作用可能导致几件事情:

  • 新一波又一波的恒星的形成
  • 超新星
  • 恒星形成的崩溃黑洞或者在活跃星系超大质量黑洞

那么,星系就漂浮在空间或一些看不见的力量规范他们的运动吗?当他们遇到对方什么?找出在下一页。

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星系的分布

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星系不是随机分布在整个宇宙——他们往往存在星系团。在这些集群星系引力束缚在一起,互相影响。

  • 丰富的集群包含1000个或更多的星系。室女座超星系团,例如,包含超过2500个星系,位于大约5500万光年地球
  • 可怜的集群包含少于1000个星系。银河系和仙女座星系(M31)的主要成员本地组,其中包含50个星系。

当天文学家玛格丽特•盖勒和埃米利奥·e·法绘制的位置在宇宙中的星系和星系团,星系团显然和超星系团并不是随机分布的。实际上他们成群在一起(长纤维)穿插空洞,这使宇宙cobweb-like结构。

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星系际介质——星系和星系团之间的空间并不完全是空的。我们不知道确切的星际介质的性质,但它可能包含一个相对较小的气体密度。大多数星系际介质是冷的(约2度),但最近x射线观测表明,一些地区的热(数百万开尔文)和丰富的金属。今天天文研究的活跃领域之一是针对确定星际介质的性质,它可以帮助我们弄清楚宇宙是如何开始和星系的形成和演化。18新利最新登入

让我们看看最后一个属性有关星系及其分布。为他测量星系的距离,埃德温·哈勃的光谱研究星系发出。在所有情况下,他指出,光谱Doppler-shifted光谱的红端。这表明对象是远离我们。哈勃发现,不管他看起来,星系远离我们。和更远的星系,越快离开。哈勃在1929年出版的图的关系,已成为众所周知的哈勃定律

在数学上,哈勃定律指出经济衰退的速度(V)成正比银河的距离(d)的方程V =高清,H哈勃常数或比例常数。最新的估计H是每百万秒差距70公里每秒。哈勃定律是一个主要的证据证明宇宙在膨胀,他的工作大爆炸理论的基础上形成的宇宙的起源。

一些星系喷出气体,发出强烈的光,在他们中心超大质量黑洞。接下来我们将学习活跃星系。

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活跃星系

当你看到一个正常的星系,大部分的来自于星星在可见光波长,并均匀地分布在整个星系。18新利最新登入然而,如果你观察一些星系,你会看到强烈的光来自他们的核。如果你看看这些星系中x射线、紫外线、红外线和无线电波长,他们似乎给了大量的能量,显然离原子核。这些都是活跃星系,代表所有星系的一个很小的比例。有四种分类的活跃星系,但我们观察的类型可能更依赖于我们比结构差异的视角。

  • 赛非星系
  • 射电星系
  • 类星体
  • 耀类星体

解释活动星系,科学家必须能够解释他们发出这样大量的星系核的能量从这么小的区域。18新利最新登入最接受的假设是这些星系的中心是一个大规模或超大质量黑洞。黑洞是一个左右吸积盘快速旋转的气体的包围环面(一环状的磁盘的气体和尘埃)。随着物质吸积盘落入黑洞(周围的区域视界),它加热到数百万度和加速向外的飞机。

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赛非星系

由卡尔·赛弗特星系发现在1943年,这些星系(2%的螺旋星系)有广泛的光谱显示核心的热,低密度电离气体。这些星系的核改变亮度每隔几周,所以我们知道中间的对象必须是相对较小(约太阳系的大小)。使用多普勒变化,天文学家们已经注意到,速度赛弗特星系星系的中心约30倍的正常星系。

射电星系

射电星系是椭圆星系(0.01%的星系都是广播)。核发出的喷射高速气体(接近光速)上方和下方的星系——飞机与磁场相互作用和发射无线电信号。

类星体(顾名思义——对象)

类星体是在1960年代初发现的。约有13000人被发现了,但可能会有多达100000[来源:宇宙的审查]。他们从银河系数十亿光年,是宇宙中最精力充沛的对象。类星体的极端亮度可以波动一整天的时间,这表明能量是来自一个很小的区域。发现了成千上万的类星体,它们被认为是来自遥远星系的核心。

耀类星体

耀类星体是一种活跃的星系——约有1000人被登记的[来源:宇宙的审查]。从我们的观点来看,我们看到“正面”飞机来自银河系。就像类星体,它们的亮度可以快速波动,有时在不到一天。

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出版:2008年2月7日

星系常见问题解答

18新利最新登入有多少星系?
可能有多达2万亿个星系在宇宙中。
一个星系是什么?
一个星系是一个大型的恒星系统,气体(主要是氢气),尘埃和暗物质,围绕一个共同的中心和被引力束缚在一起。他们被描述为“岛宇宙。”
我们生活在银河系做什么?
银河系!
18新利最新登入有多少恒星在星系?
星系有各种各样的大小和形状。他们可以有只有1000万颗恒星或多达10万亿(银河系大约有2000亿颗恒星)。
三种类型的星系是什么?
1936年,哈勃分类星系的形状在哈勃序列。这三种类型的椭圆星系,螺旋和不规则。

更多的信息18luck手机登录

18新利最新登入HowStuffWorks的文章

更大的链接

  • 银河系的地图。http://www.atlasoftheuniverse.com/milkyway.html
  • 宇宙的审查——结构、演进、观测和理论。http://universe-review.ca/F05-galaxy.htm
  • 宇宙老师的指导。http://www.astro.princeton.edu/ ~克拉克/ teachersguide.html。
  • 班尼特J et al。“宇宙视角(第三版)。”Pearson, 2004.
  • 钱德拉x射线天文台的x射线天文学领域指南,星暴星系。http://chandra.harvard.edu/xray_sources/starburst.html
  • 星系分类和进化Lab. http://cosmos.phy.tufts.edu/ zirbel /实验室/ Galaxies.pdf
  • 亨利,j·帕特里克et al。“星系团的进化。”Scientific American, December 1998. http://atropos.as.arizona.edu/aiz/teaching/a204/darkmat/SciAm98b.pdf
  • NASA想象宇宙星系的隐藏的生活”的书。http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/teachers/galaxies/imagine/titlepage.html
  • 美国宇航局想象宇宙,活跃星系和类星体。http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/know_l1/active_galaxies.html
  • NASA想象宇宙星系的隐藏生活的海报。http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/teachers/galaxies/imagine/poster.jpg
  • 美国航天局/喷气推进实验室星系演化探测器(GALEX)。http://www.galex.caltech.edu/
  • 美国航天局/喷气推进实验室星系演化探测器。星系和紫外线。http://www.galex.caltech.edu/SCIENCE/science.html
  • 科学@NASA。星系是什么?18新利最新登入他们是怎么形成和发展的?http://science.hq.nasa.gov/universe/science/galaxies.html
  • SEDS.org,星系。http://www.seds.org/messier/galaxy.html
  • 种子,马。“恒星和星系(第二版)”。Brooks/Cole, 2001.
  • 史蒂芬斯。“星系分类讲义。”http://www-tc.pbs.org/seeinginthedark/pdfs/galaxy_sorting_handout.pdf
  • 华盛顿大学天文学部门。讲座”“星系:分类、形成和演化”。http://www.astro.washington.edu/larson/Astro101/LecturesBennett/Galaxies/galaxies.html
  • Windows宇宙Galaxies.http: / /www.windows.ucar.edu/cgi-bin/tour.cgi-link=/the_universe/Galaxy.html&sw=false&sn=1&d=/the_universe&edu=high&br=graphic&back=/pluto/pluto.html&cd=false&fr=f&tour=
  • WMAP宇宙学101:宇宙是由什么组成的?http://map.gsfc.nasa.gov/m_uni/uni_101matter.html
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