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《宇宙大碰撞》星系分类

宇宙大碰撞:大爆炸之后又发生了什么? 作者:(德)拉尔斯·林伯格·克里斯滕森


埃德温·哈勃于1936年提出的星系分类直到今天仍在使用。人们一度认为哈勃音叉图表示的是星系的演化过程——从一种形态到另一种形态,逐步从位于音叉图左边的椭圆星系演化至右边的旋涡星系。现代观测表明实际情况恰恰相反,核心内容就是椭圆星系实际上是旋涡星系彼此碰撞并合的产物。

曾几何时,哈勃音叉图被认为是星系从一种形态到另一种形态的演化序列,按照从左到右的顺序。正因如此,椭圆星系包括透镜星系(S0)被称为“早型星系”,而旋涡星系被称为“晚型星系”。这一演化图景似乎得到观测事实的支持,因为观测表明,旋涡星系的星系盘内有许多年轻恒星和活跃的恒星形成区,而椭圆星系则几乎全部是年老恒星构成的。

实际上,今天人们对两类星系的认识正与此相反:早期宇宙中几乎全部是旋涡星系和不规则星系。现代流行的星系形成理论(即并合假说)认为,今天的椭圆星系是更早期星系彼此并合的结果。

至今天文学家仍然在使用哈勃星系分类,尽管在今天看来,其原始的分类理念实在是太过简单了。其实星系分类要比哈勃当初设想的要复杂得多,不仅仅依赖于可见光波段肉眼看到的星系形态,还依赖于星系原始塌缩时的条件、星系的成分特别是其演化过程。

旋涡星系

正如哈勃的星系分类图所显示的那样,旋涡星系的形态各不相同,但它们确有共同的特征。旋涡星系都有由恒星、气体、尘埃构成的盘,其中央是较厚的球状结构,密布恒星,少有气体和尘埃,称为核球。核球和盘又被外围更加暗弱的老年恒星晕包在今天主流的星系形成图景(即并合假说)中,椭圆星系是更早期的结构单元即星系彼此并合的结果。


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