旋涡星系的起源及其演化

银河系的起源演化~

在宇宙中高速运行具有星系核的星系，当它追及到另一个具有星系核的星系时，如果两者的运行速度相近，就会相互吞噬，形成了一个更大的星系。倘若这两个星系的星系核相遇，就会相互绕转而形成一个质量更大的高速旋转的星系核。这个高速旋转的星系核就像一个巨大的发电机，从它的两极爆发出能量强大的粒子流向远方喷射。星系核的能量越大，喷射粒子流的流量也就越大，喷射得也就越遥远。我们把这样的星系核称作两极喷流星系核。星系核在喷射高能粒子流的时候，会消耗其自身的能量，然而，当它俘获了其它星团或者星系以后，就会增添能量。当星系核的能量发生由大到小的变化时，就会建造出两条粗大的喷流带。如果星系核的磁轴绕着另一条轴（这条轴称作星系核的自转轴）旋转，那么，喷流带的轨迹就会弯曲，而演变成旋涡星系的两条旋臂。 一般的，星系核的磁轴与自转轴之间的夹角（0~π/2）越大，所建造的星系盘面就会越扁；否则就会越厚。星系核的磁轴绕着自转轴的旋转速度越快，旋臂缠卷得就会越紧；否则，就会越松。旋涡星系的两条旋臂是恒星诞生的活跃区域。我们的银河系就是一种旋涡星系——棒旋星系。 当Alis Deason重新校准测量银河系质量的仪器时，竟然发现银河系质量减小了。“我们发现银河系的质量只有一般所认为的一半。”Deason说。她是美国加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的天文学家，在美国天文学会第221次会议上报告了她的测量结果。测量银河系的质量比较复杂，部分原因是其质量大多来源于无法看到的暗物质。科学家们通常会测量星系的旋转速率，并结合暗物质分布规律的理论得出结果。利用这个方法，哈佛—史密森天体物理中心的Mark Reid及其团队测量出了相当于太阳质量几万亿倍的银河系总质量，并于2009年发布。不过，Reid仍表示，“测量银河系的总质量非常复杂”，并且存在诸多不确定因素。Deason和她的同事采取了不同的方法。在现今发表在《皇家天文学会月报》上的研究中，他们首次搜寻银河系光晕——直径为10亿光年的光球——里距中心非常遥远的星体。Deason解释，这些星体的扩散速度可以揭示银河系的质量。结果显示，银河系的质量“仅仅”是太阳质量的5000亿～10000亿倍——比之前Reid的测量结果的一半还要小。Deason提醒，这一结果是基于她对银河系光晕的大小以及星体围绕星系中心运动的假设而得出的。不过，她认为这些假设都是有可信服的理论依据的。Reid表示，测量银河系的质量“对理解银河系是怎样形成的以及星系团在未来几十亿年的发展趋势是很重要的”。因为星系团之间有引力存在。“知道银河系总质量的最好办法是了解星系团完整的三维速度。”他说。现有的技术并不能提供这些信息，不过Deason希望更大望远镜的观测结果可以尽快证实她的结论。“我们需要更多距离银河系中心更远的星体。”她说。

星系的起源与宇宙的诞生有着密切的关系，当宇宙从猛烈的爆发中产生时，大量的物质被抛射空中，形成宇宙中的“气体云”。这些气体云起初聚集在一起，后来在运动中分裂开，并最终形成无数颗恒星，这样，原始的星系就形成了，一般认为星系的形成时期在一百亿年左右

在宇宙中高速运行具有星系核的星系，当它追及到另一个具有星系核的星系时，如果两者的运行速度相近，就会相互吞噬，形成了一个更大的星系。倘若这两个星系的星系核相遇，就会相互绕转而形成一个质量更大的高速旋转的星系核。这个高速旋转的星系核就像一个巨大的发电机，从它的两极爆发出能量强大的粒子流向远方喷射。星系核的能量越大，喷射粒子流的流量也就越大，喷射得也就越遥远。我们把这样的星系核称作两极喷流星系核。星系核在喷射高能粒子流的时候，会消耗其自身的能量，然而，当它俘获了其它星团或者星系以后，就会增添能量。当星系核的能量发生由大到小的变化时，就会建造出两条粗大的喷流带。如果星系核的磁轴绕着另一条轴（这条轴称作星系核的自转轴）旋转，那么，喷流带的轨迹就会弯曲，而演变成旋涡星系的两条旋臂。 一般的，星系核的磁轴与自转轴之间的夹角（0~π/2）越大，所建造的星系盘面就会越扁；否则就会越厚。星系核的磁轴绕着自转轴的旋转速度越快，旋臂缠卷得就会越紧；否则，就会越松。旋涡星系的两条旋臂是恒星诞生的活跃区域。
腾讯科技讯　据印度新闻网科技频道最新消息，美国航空航天局（NASA）官员日前称，科学家们通过该组织和欧洲航天局合作研制的哈勃太空望远镜观测到了有史以来最大的旋涡星系，并拍摄了其照片。科学家们称，此次观测到了星系是有史以来最大的，观测的结果也是最详细的。
科学家们最后合成的图像是16666*12000像素的，它是由哈勃太空望远镜51次的拍摄结果合成的。
这是巨大的旋涡星系哈勃太空望远镜在执行一次例行的观测任务时发现的，这一发现将使我们对宇宙形成的速度有一个新的认识，特别是对一些巨星形成初期其周围众多星团的形成速度有一个新的认识。科学家们同时还发现，星系周围的环是一个新星诞生的地带，这些星体是造成宇宙中存在强X射线辐射的罪魁祸首。
旋涡星系的形状象一个圆盘，它是由许许多多的星体和太空灰尘以及气体组成的，直径约17万光年，这一距离相当于银河系直径的两倍。科学家们把这一新的旋涡星系命名为“M101”。
天文学家们称，“M101”旋涡星系至少拥有1万亿颗星球，其中至少有1000亿颗星球在温度和寿命方面都可以与太阳相媲美。
科学家们还为“M101”旋涡星系起了一个别名，叫做“轮转焰火”星系，它位于大熊星座以北距离地球2500万光年的地方

北京消息，科学家们使用美国宇航局钱德拉塞卡X射线空间望远镜首次发现了在一个和我们银河系类似的旋涡星系中存在的一对超大质量黑洞。这一对黑洞距离地球约1.6亿光年，是迄今发现的距离最近的此类天体现象。
这对黑洞位于旋涡星系NGC 3393核心位置，两者相距仅490光年。科学家们相信这是数十亿年前该星系吞并了另一个质量较小星系后留下的遗迹。
哈佛-史密松天体物理中心(CfA)的佩皮・法比亚诺(Pepi Fabbiano)领导了这项研究，他们的论文已经发表在本周出版的在线版《自然》杂志上。他说：“要不是这一星系距离我们如此之近，我们绝无机会观察到这一现象。从宇宙角度来看，这一星系几乎就在我们鼻子底下，这让我们不得不开始怀疑我们是否之前还错过了许多类似的双黑洞现象。”
在先前的X射线和其他波段观测中，天文学家们很早便注意到星系NGC 3393的核心位置存在一个超大质量黑洞。然而此次钱德拉望远镜进行的长时间观测让科学家们有机会识别出这其实是一对双黑洞。两个黑洞成员都处于活跃状态，随着大量气体物质落向它们并迅速发热升温，产生剧烈的X射线辐射。
天文学家们认为，当两个质量大致相等的旋涡星系合并时，它们应当会在核心形成一对超大质量黑洞，同时星系会严重变形，漩涡结构消失，并形成大量的恒星新生区。一个广为人知的例子就是NGC 6240核心区的超大质量黑洞，它距离地球大约3.3亿光年。
然而星系NGC 3393的情况显然与此不同，它是一个规整的旋涡星系，其核心区被大量老年恒星占据，看不到明显的恒星新生区域。这对于一个核心区拥有一对黑洞的星系而言显得不同寻常。事实上，NGC 3393可能是首个被发现的这类案例，即一个较大规模的星系吞并一个小质量星系，并在其核心形成双黑洞的情形。并且，根据现有理论显示，这种质量不对称的吞并行为应当是造成星系核心双黑洞现象的主因。不过要证实这一点非常困难，因为要找到这种案例实在困难重重，核心区域拥有双黑洞的旋涡星系外形看起来和普通的漩涡星系根本看不出任何区别。
同样来自哈佛-史密松天体物理中心的研究参与者王云峰(Junfeng Wang，音译)说：“除了其核心位置的两个黑洞之外，这两个星系的合并没有留下一丝痕迹。考虑到质量不对称的合并现象，在这类情形中大质量的一方在合并发生后毫发无损并不令人感到意外。”
那么，如果这果真是一次质量不对称合并事件的结果，那么这两个黑洞的质量一定存在很大的差异。还没有这两个黑洞具体质量的精确测量数据，但是观测已经显示这两个黑洞的质量都超过了100万倍太阳质量。根据推算，这两个黑洞应当将在大约10亿年后合并。
这两个黑洞隐藏在大量气体和尘埃云帷幕后方，难以在光学波段进行观测。但是X射线能级更高，它可以穿透这层云雾。高度灵敏的宇航局钱德拉空间X射线望远镜探测到了清晰的双黑洞信号。
此次有关星系NGC 3393黑洞的发现和之前德州大学奥斯丁分校天文学家茱莉亚・科玛福德(Julia Comerford)同样借助钱德拉望远镜发现的一个疑似双黑洞目标存在一些相似之处。当时科玛福德检测到两个X射线源，这可能是由于这一距离地球约20亿光年星系内部两个黑洞独立发出的辐射，两者相距估计约为6500光年。
论文合著者，任职于哈佛-史密松天体物理中心和意大利国家天体物理研究院的基多・瑞萨里提(Guido Risaliti)说：“碰撞和合并是宇宙中星系和黑洞成长的最重要方式之一，找到存在于旋涡星系核心部位双黑洞的证据是我们了解这种过程的一个重要步骤。”
钱德拉塞卡X射线空间望远镜是一台威力空前的X射线波段观测设备，由史密松天体物理台负责运行和飞行控制，管理工作则由设在亚拉巴马州亨茨维尔的宇航局马歇尔空间飞行中心负责。(晨风)

---

永登县13413292485： 漩涡星系是如何形成的 - ？
叔文北豆： 有关漩涡星系形成的公认观念可以追溯到近2000年以前、公元2世纪时埃及数学家托勒密提出的一个观点.当设法解释夜空中的5颗行星为何好象沿着不规则的轨道运行时,托勒密脑海中闪现出一个观念,他称之为“本轮”.从根本上来讲,本...

永登县13413292485： 为什么星系是旋涡状的呢? - ？
叔文北豆： 星系不是只有旋涡状一种.目前在外型上一般把星系划分为4大类:椭圆星系、旋涡星系、棒旋星系、不规则星系.银河系是旋涡星系.

永登县13413292485： 螺旋型星系是如何产生的?你们有没有什么见解? - ？
叔文北豆： 应该就是一种星系的不同叫法.查了一下,说,仙女座星系M31便是一个典型的旋涡星系.但介绍螺旋星系时,又说仙女座星系是螺旋星系的典型代表.在介绍我们的银河系时,有的资料说是旋涡星系,有的资料说是螺旋星系.看来是一种东西.

永登县13413292485： 漩涡星系有什么特征? - ？
叔文北豆： 漩涡星系的外形呈漩涡结构,有明显的核心,核心呈透镜形,核心球外是一个薄薄的圆盘,有几条旋臂.在旋涡星系中有一类的核心不是球形,而是棒状,旋臂从棒的两端生出,称为棒旋星系.漩涡星系的代号为S型,棒旋星系的代号为SB型....

永登县13413292485： 为什么说银河系是一个旋涡星系 - ？
叔文北豆： 外形呈旋涡结构,有明显的核心,核心呈透镜形,核心球外是一个薄薄的圆盘,有几条旋臂,在旋涡星系中有一类的核心不是球形,而是棒状,旋臂从棒的两端生出,称为棒旋星系. 旋涡星系的代号为S型,棒旋星系的记为SB型.旋涡星系也...

永登县13413292485： 银河系由很多星系构成 - ？
叔文北豆： 因为银河系就是一个星系,它应该由比它小的单位组成.如:银河系由很多星球构成.

永登县13413292485： 天文银河系的概况 ？
叔文北豆： 概述 银河系是地球和太阳所属的星系.因其主体部分投影在天球上的亮带被我国称为银河而得名.银河系约有2000多亿个恒星.银河系侧看像一个中心略鼓的大圆盘,整...

永登县13413292485： 天体的演变是怎样的? - ？
叔文北豆： 宇宙中的天体有它的产生、发展和衰亡的过程,这就是天体的演化.天体演化学是基础的自然科学之一. 天体演化学是天文学的一个分支,它研究各种天体以及天体系统的起源和演化,也就是研究它们的产生、发展和衰亡的历史.天体的起源是...

永登县13413292485： 银河系外的所有星球的特点 - ？
叔文北豆： 太阳系(solar system)就是我们现在所在的恒星系统.由太阳、陨星存在于行星之间,成分是石质或者铁质.这些行星都以太阳为中心以椭圆轨道公转,除金星和天王星外自转方向也如此.太阳系的构成太阳系的中心是太阳,虽然它只是一...

永登县13413292485： 天上有多少星系? - ？
叔文北豆： 9