普通天文学/星系类型
对宇宙中星系数量的估计范围从 100 亿到 1000 亿以上。 [1] 根据哈勃定律,星系发生红移。这意味着它们正在远离我们。年轻的星系更蓝,而老的星系更红。随着螺旋星系的成熟,中心变红。旋臂是蓝色的。
对星系最常见的分类形式是基于一个系统,该系统根据星系的可见结构对它们进行分类。这被称为哈勃序列,是由埃德温·哈勃在 1920 年代开发的。星系以类似音叉的形式组织起来,通常被称为哈勃音叉图。它通常被画成椭圆星系在左侧,透镜状星系在中间,螺旋星系的两个分支在右侧:一个用于无棒旋,一个用于棒旋。
椭圆星系,也称为“早期型”星系,具有椭圆形,恒星在整个星系中分布相当均匀。它们大多是无特征的,没有可见的盘状结构。椭圆星系的例子包括 M87,它的黑洞是第一个以高分辨率成像的黑洞,还有 ESO 383-76,它是迄今为止发现的最大星系之一。它们用字母 E 表示,数字表示偏心率的程度:E0 星系几乎是球形的,而 E7 星系则非常细长。
透镜状星系似乎具有盘状结构,中央有球形“凸起”突出,但它们没有显示任何螺旋结构。它们最初被引入作为椭圆星系和螺旋星系之间的一个理论中间类别,后来被观测证实。透镜状星系的例子是 NGC 2787。它们被归类为 S0。
螺旋星系,也称为“晚期型”星系,有一个中央“凸起”和一个外围的“盘”;盘的显著特征是在它内部有螺旋状“臂”,以凸起为中心。Sa 星系的旋臂非常“紧密”,而 Sc 星系的旋臂非常松散。棒旋星系与螺旋星系具有类似的螺旋结构,但它们的旋臂不是从凸起处发出,而是从穿过凸起的“棒”的末端延伸出来,就像一根指挥棒两端的丝带一样。同样,SBa 到 SBc 指的是这些旋臂的“紧密度”。螺旋星系的例子包括:银河系,我们的家园星系;仙女座星系 (M31),离我们最近的星系;以及风车星系 (M101)。
最后,还有不规则星系,它们没有明显的或规则的形状。这些星系的一些例子包括大小麦哲伦云,它们可以从地球的南半球看到。它们被归类为 Irr。
哈勃基于当时望远镜拍摄的星系照片进行了分类。他最初认为椭圆星系是早期形式,后来可能演变成螺旋星系;我们目前的理解表明,情况大致相反。
对星系更现代的观测为我们提供了以下关于这些类型的信息
- 椭圆星系通常气体和尘埃含量很低,主要由老年恒星组成。
- 螺旋星系通常有丰富的 gas 和 dust 供应,并且包含各种年龄的恒星。
- 不规则星系富含 gas、dust 和年轻恒星。
由此,天文学家构建了一个星系演化理论,该理论表明椭圆星系实际上是螺旋星系和/或不规则星系碰撞的结果,碰撞剥离了大部分 gas 和 dust,并使恒星的轨道随机化。