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【科普】星系天文学二:相互作用星系

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一些相互作用星系,2008年4月24日哈勃太空望远镜18岁生日是由美国航空航天局和欧洲南方天文台发表。


IP属地:中国香港1楼2016-01-09 15:31回复
    相互作用星系是互相之间相互作用的星系。假如两个或者多个星系碰撞或者靠近得太近,它们之间会发生相互作用。其结果可能是相互作用的星系合并或者形成特殊的形状和排列。
    一般星系合并(尤其是原星系的合并)发生在宇宙中星系比较密集,它们之间的相互速度比较慢的地方。假如相撞的两个星系之间的速度比较高的话它们往往会互相之间穿过对方。有时星系也会在近距离交错而过。椭圆星系往往是盘状星系(尤其是螺旋星系)合并形成的。
    今天的星系当中只有1-2%的星系还在合并过程中。观察似乎证明在大爆炸后约十亿年后当时很多矮星系互相之间合并。
    所有相互作用星系的共同特征是它们之间的相互作用激发星系内的活动,以及本来星系内部的自转抵消引力导致的收缩的平衡受到相互作用的干扰。


    IP属地:中国香港2楼2016-01-09 15:40
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      阿道夫·夏勒为美国航空航天局画的原星系是如何合并的图。设想大爆炸后不到十亿年的时候是这样的。至今为止人类还无法观察到那个时候的情景。


      IP属地:中国香港3楼2016-01-09 15:43
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        宇宙结构
        阿道夫·夏勒为美国航空航天局画的原星系是如何合并的图。设想大爆炸后不到十亿年的时候是这样的。至今为止人类还无法观察到那个时候的情景
        按照今天的知识宇宙结构形成的顺序是从小到大形成的,首先形成的是星系,然后星系群和星系团。星系团和星系超团目前还在继续巩固的过程中。
        所有的恒星和星系都是由星际物质诞生的。这些物质首先形成原星系。原星系是今天的星系的前辈,它们还没有恒星。在年轻的星系团中大多数星际物质是星系团的星系之间的分布不规则的星级物质聚集,而比较成熟的星系团的气体的分布则比较均匀、对称,在星系团的中央它们最密集。今天我们还无法观察到大爆炸后十亿年时的情景。
        虽然如此从当时的众多矮星系中已经逐渐形成了比较大的星系。这些比较大的星系被众多埃星系环绕,像今天的银河系一样。在这个星系形成的过程中大多数原始的气体依然保存下来了,此外还有许多弱的星系也留下来了。今天已经发现了许多虽然相当近,但是很难辨认出来的极弱的矮星系。
        一般矮星系的形状不规则。最早的比较大的星系是纯粹的棒旋星系。它们的短棒是由于潮汐引力的作用形成的,或者更精确地说是由于引力动量的差异形成的。这些棒旋星系逐渐演化为越来越明显的螺旋星系,短棒最后演化为盘状、椭球状或者球状的中心。棒旋星系和螺旋星系有自转。它们的形状是由于恒星的公转运动形成的。恒星的公转则是由于星级物质和矮星系的碰撞导致的,这些碰撞过程中的速度差逐渐演化为均匀的旋转。
        螺旋星系是目前宇宙中数量最多的星系形式。计算机模拟显示通过气体丰富的螺旋星系的一般合并为椭圆星系。椭圆星系内的恒星不像棒旋星系或者螺旋星系那样只在一个平面上围绕星系的中心公转,而是在椭圆和倾角随意的轨道上公转。椭圆星系形成的原因是因为两个盘状星系在碰撞的时候它们的倾角几乎总是大于零。因此碰撞后合并形成的星系的旋转不再集中在一个平面上。
        潮汐作用
        两个盘状星系相互靠近。碰撞后星系的形状不会是盘状的。美国航空航天局图
        潮汐力加速恒星和星系形成的过程。在不同形式的相互作用星系中潮汐力可以起非常不同的作用。
        在星系团外由于潮汐力的作用比较小,那里的气体在过去的上百亿年中收缩比较平稳。那里的恒星形成和恒星系代也比较平稳。在那里星系碰撞和合并也比较缓慢。而椭圆星系则大多位于精密的星系团里。因此椭圆星系一般是在强烈的潮汐力影响下形成的,估计它们是从盘状星系或者气体丰富的原星系的碰撞中形成的。


        IP属地:中国香港4楼2016-01-09 16:01
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          两个盘状星系相互靠近。碰撞后星系的形状不会是盘状的。美国航空航天局图


          IP属地:中国香港6楼2016-01-09 16:06
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            前排
            ,,,,,一本正经的胡说八道才怪咧!(ー̀εー́)
               --来自什么鬼喵帕斯客户端


            IP属地:广东来自Android客户端8楼2016-01-09 16:40
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              这是40到50亿年后我们银河系即将发生的事情
              ,,,,,一本正经的胡说八道才怪咧!(ー̀εー́)
                 --来自什么鬼喵帕斯客户端


              IP属地:广东来自Android客户端9楼2016-01-09 16:41
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                极环星系

                NGC 4650
                极环星系很少见。至今为止人类一共观察到约100个这样的星系。它们可能是通过一个大星系与多个小星系合并形成的。通过这个过程它至少暂时有一个稳定的恒星环。这个环与主星系的圆盘面垂直并且自己环绕星系核公转。
                假如只是一个星系与一个气体星云相撞的话它所产生的气体环只可能沿着星系的自转方向旋转,否则的话通过气体星云和星系的碰撞质量比较小的气体星云会被迫转向星系的自转方向。因此产生与星系自转方向垂直的恒星环的可能性非常小。
                NGC 4650A是研究得最透彻的极环星系之一。它离地球的距离为约1.5亿光年,往往被看作是极环星系的原型。它的核心部分含有比较老的、黄色的星,而与核心部分几乎垂直的比核心部分大得多的环则由年轻的、蓝色的星组成。


                IP属地:中国香港10楼2016-01-09 16:44
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                  双鼠星系(引力反应阶段)
                  双鼠星系的号码为NGC 4676,它由两个螺旋星系IC 82(左)和IC 819(右)组成。它们位于后发座,离地球约3亿光年。它的名字来源于其长长的尾巴,往往也被称为鼠尾。这两条尾巴是潮汐作用的结果,是由于两个星系靠近部分和疏远部分的引力差造成的。
                  双鼠星系正处于引力反应阶段。它们的结构说明它们已经互相碰撞过了,但是它们的中心还没有像触须星系那样碰撞和穿透。这是合并过程的下一个阶段。


                  IP属地:中国香港14楼2016-01-09 17:19
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                    来了!


                    IP属地:甘肃来自Android客户端16楼2016-01-09 17:25
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                      触须星系(合并阶段)
                      触须星系是1785年2月7日由威廉·赫歇尔发现的。它位于乌鸦座。离地球6800万光年。它的名字来自于它的两条细小弯曲的臂,看上去像昆虫的触须。
                      相撞星系的核已经互相穿透。由于两个星系的合并星际气体被压缩,引发恒星产生。由此产生的造星区域和发射星云在螺旋臂上形成亮团。
                      NGC 4038(左)原来是一个螺旋星系,NGC 4039(右)原来是一个棒旋星系。它们的首次遭遇在9亿年前就发生了,此前棒旋星系NGC 4039(右)是两者中比较大的,现在它成为两者中比较小的了。6亿年前它们的状态类似今天的双鼠星系。触须是约3亿年前形成的。在4亿年后它们将形成一个共同的稳定的核,像今天的海星星系。


                      IP属地:中国香港17楼2016-01-09 17:28
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                        海星星系(平静阶段)
                        NGC 6240位于蛇夫座,离地球约4亿光年。
                        它是两个星系碰撞和合并的结果。但是合并过程还没有完全结束,星系里也还没有形成椭圆星系或者螺旋星系那样的结构。在海星星系的中央有两个黑洞在环绕,它们之间的距离为3000光年。它们是原来两个星系的核心。这两个黑洞放射出大量X射线。它们要过数亿年才会合并到一起。
                        海星星系是2001年7月29日钱德拉X射线天文台发现的。它是第一个发现有两个超质量黑洞在其中心的星系。它是一个典范的星爆星系。


                        IP属地:中国香港19楼2016-01-09 17:41
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                          dd


                          来自Android客户端20楼2016-01-09 17:42
                          收起回复
                            环星系

                            车轮星系
                            偶尔在相撞过程中会出现环结构。环星系是由于一个星系被另外一个星系中央穿透而形成的。在这个过程中一个压缩波从内向外沿星系盘扩散,造成一道不断扩大的蓝色的环。环的颜色是新形成的大质量、年轻的恒星造成的。与极环星系不同的是环星系不稳定。
                            最著名的环星系是玉夫座里的车轮星系。它离地球约5亿光年,它没有被列入星云和星团新总表。它的环的直径为15万光年,这个环不稳定并以每小时34万千米的速度从中心向外扩散。


                            IP属地:中国香港21楼2016-01-09 17:53
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