哈勃開(kāi)辟了河外星系和大宇宙的研究,被譽(yù)為“星系天文學(xué)之父”。提到哈勃,使我們想起1990年4月24日,美國(guó)“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)把一架大型天文望遠(yuǎn)鏡送入環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道。這架"空間望遠(yuǎn)鏡"也叫"哈勃空間望遠(yuǎn)鏡",就是為紀(jì)念這位著名天文學(xué)家的。1926年,哈勃根據(jù)星系的形狀等特征,系統(tǒng)地提出星系分類(lèi)法,這種方法一直沿用至今。他把星系分為三大類(lèi):橢圓星系、旋渦星系和不規(guī)則星系。旋渦星系又可分為正常旋渦星系和棒旋星系。除此之外,也還有其它分類(lèi)。對(duì)星系分類(lèi),是研究星系物理特征和演化規(guī)律的重要依據(jù)。

河外星系的特征

大?。簷E圓星系的大小差異很大,直徑在3300多光年至49萬(wàn)光年之間;旋渦星系的直徑一般在1.6萬(wàn)光年至16萬(wàn)光年之間;不規(guī)則星系直徑一般在6500光年至2.9萬(wàn)光年之間。當(dāng)然,由于星系的亮度總是由中心向邊緣漸暗,外邊緣沒(méi)有明顯界線,往往用不同的方法測(cè)得的結(jié)果也是不一樣的。

質(zhì)量:星系質(zhì)量一般在太陽(yáng)質(zhì)量的100萬(wàn)至10000億倍之間。橢圓星系的質(zhì)量差異很大,大小質(zhì)量差竟達(dá)1億倍。相比之下,旋渦星系質(zhì)量居中,不規(guī)則星系一般較小。

運(yùn)動(dòng):星系內(nèi)的恒星在運(yùn)動(dòng),星系本身也有自轉(zhuǎn),星系整體在空間同樣在運(yùn)動(dòng)。星系的紅移現(xiàn)象所謂星系的紅移現(xiàn)象,就是在星系的光譜觀測(cè)中,某一譜線向紅端的位移。為什么有這種位移呢?這種位移現(xiàn)象說(shuō)明了什么呢?根據(jù)物理學(xué)中的多普勒效應(yīng),紅移表明被觀測(cè)的天體在空間視線方向上正在遠(yuǎn)離我們而去。1929年,哈勃發(fā)現(xiàn)星系紅移量與星系離我們的距離成正比。距離越遠(yuǎn),紅移量越大。這種關(guān)系被稱(chēng)之為哈勃定律。這是大爆炸宇宙學(xué)的實(shí)測(cè)依據(jù)。

分布:星系在宇宙空間的總體分布是各個(gè)方向都一樣,近于均勻。但是從小尺度看,星系的分布又是不均勻的,與恒星的分布一樣,有成團(tuán)集聚的傾向,大麥哲倫星系和小麥哲倫星系組成雙重星系。它們又和銀河系組成三重星系。加上仙女座大星系等構(gòu)成了本星系群。

演化:作為龐大的天體系統(tǒng)來(lái)說(shuō),星系也是有形成、發(fā)展到衰亡的演化過(guò)程。星系從形態(tài)序列看有橢圓星系、旋渦星系和不規(guī)則星系。這種形態(tài)上的差別是否代表它們演化階段的不同呢?誰(shuí)屬年輕?誰(shuí)是中年?誰(shuí)算老年?現(xiàn)在仍未有結(jié)論,尚處于探索之中。

橢圓星系:外形呈正圓形或橢圓形,中心亮,邊緣漸暗。按外形又分為E0到E7八種次型。

 

河外星系
E0橢圓星系

河外星系
E0橢圓星系

旋渦星系:外形呈旋渦結(jié)構(gòu),有明顯的核心,核心呈透鏡形,核心球外是一個(gè)薄薄的圓盤(pán),有幾條旋臂,在旋渦星系中有一類(lèi)的核心不是球形,而是棒狀,旋臂從棒的兩端生出,稱(chēng)為棒旋星系。

河外星系
正向的Sb型旋渦星系

河外星系
仙女座大星云是一個(gè)Sb型旋渦星系

不規(guī)則星系:外形沒(méi)有明顯的核心和旋臂,看不出旋轉(zhuǎn)的對(duì)稱(chēng)性結(jié)構(gòu),呈不規(guī)則的形狀。

除上述哈勃分類(lèi)以外,也還有特殊星系,特殊星系主要表現(xiàn)在星系核有明顯的活動(dòng)。