宇宙拥有大量星系,为什么星系具有不同的形状?


宇宙拥有大量星系,为什么星系具有不同的形状?


文章图片


宇宙拥有大量星系,为什么星系具有不同的形状?


文章图片


宇宙拥有大量星系,为什么星系具有不同的形状?


文章图片


远离城市 , 仰望星空 , 我们可以看到数不尽的星星 。 一些星星来自我们的银河系 , 也有很多星星来自其他的星系 。
我们的银河系 , 是旋转的蓝色圆盘星系 , 但是宇宙中也有红色的球体星系 , 以及异形星系 。 这些星系都在宇宙之中 , 拥有类似的起源 , 但为何具有不同的形状呢?
【宇宙拥有大量星系,为什么星系具有不同的形状?】
星系的形状 , 展示了星系的年龄:从基本的层面来看 , 宇宙中的星系形状主要分为两种:一种是圆盘形星系 , 另一种则是椭圆形星系 。 圆盘形星系 , 也被称为螺旋星系 , 这些星系的形状类似一个煎蛋 , 一般都存在较为明显的螺旋臂 。 在螺旋星系的中心 , 存在一个球体结构 , 就像煎蛋的蛋黄 。
银河系就是一个标准的螺旋星系 , 距离我们最近的仙女座星系 , 也属于螺旋星系 。

螺旋星系 , 被天文学家认为是比较年轻的星系 , 螺旋星系的运动也以旋转为主 。 而椭圆星系的年龄一般要更大 , 椭圆星系内部的运动也更加随机 , 并不像螺旋星系一样以旋转为主 , 在椭圆星系内部 , 天文学家可以观测到更多的随机运动 。
天文学家认为 , 椭圆星系一般是由于星系合并而诞生 , 两个螺旋星系合并的时候 , 内部的大质量天体由于引力作用开始互相拉扯 , 从而开始出现随机的运动模式 。 随着合并的进行 , 螺旋星系的旋转会出现相互的抵消 , 逐渐形成一个椭圆星系 。

银河系未来也会成为椭圆星系?由于椭圆星系需要星系之间的合并 , 而星系的冲撞与合并往往非常漫长 , 因此天文学家观测的绝大多数椭圆星系 , 都要比螺旋星系更加古老 。
银河系也是一个古老的星系 , 但银河系依旧保持着圆盘形状 , 这说明银河系还没有经历过星系冲撞合并 , 或者合并的星系不足以改变银河系的形状 。 然而在未来30亿年后 , 银河系将与仙女座星系发生冲撞合并 。 仙女座星系的质量比银河系大一倍左右 , 因此此次合并之后 , 银河系和仙女座星系很有可能会合并成为椭圆星系 。

星系冲撞合并 , 并非是一件简单快速的事情 , 两个星系的合并 , 一般需要数亿年甚至数十亿年的时间 , 人类的天文望远镜已经捕捉到多个星系合并的现象 。
由于人类和其他星系的距离非常遥远 , 因此从人类的观测角度来看 , 星系合并看起来就像是静止的画面 , 看起来非常平静 。 但是如果我们可以进入到星系合并的内部 , 就会发现星系合并其实非常激烈 , 天体之间相互碰撞 , 物质的破坏和聚集让恒星的诞生变得异常迅速 , 星球的白天和夜晚都会变得非常明亮 。

天文学家目前已经在银河系和仙女座星系的边缘位置 , 观测到恒星诞生速度的增加 , 因此部分天文学家认为两个星系的边界已经开始接触 。
对于银河系和仙女座星系来说 , 由于两个星系的质量都比较大 , 因此整个合并过程可能会持续50亿年以上 。 目前人类尚不需要考虑星系合并可能会给地球带来的影响 , 但是经过数十亿年后 , 未来的人类就必须尝试离开危险区域 , 寻找更加安全的生存空间 。
银河系和仙女座星系完成合并后 , 星系内部的超大质量黑洞也会碰撞融合 , 银河系也将变成一个更加巨大的椭圆形星系!


    推荐阅读