就像蓝色大海中点缀的一个个岛屿一样,在茫茫无边的宇宙中,点缀其中的是星罗棋布的星系。星系是宇宙中庞大的星星“岛屿”,也是宇宙中最大、最美丽的天体系统之一
螺旋星系
“星系”一词最初来源于希腊文中的 galaxy。以我们所在的银河系为例,星系是一个包含恒星、气体的星际物质、宇宙尘和暗物质,并受重力束缚的大质量系统。典型的星系,从包含数千万颗恒星的矮星系到含有上兆颗恒星的椭圆星系,都围绕着质量中心运转。除了单独的恒星和稀薄的星际物质,多数星系都有数量庞大的多星系统、星团和各种不同的星云(由气体和尘埃组成的云雾状天体,最开始,所有在宇宙中的云雾状天体都被称作星云)。我们所居住的地球就身处一个巨大的星系系中,而在银河系之外,还有上亿个像银河系这样的被称为河外星系的“太空巨岛”。天文学家估算,在可观测到的宇宙中,星系的总数大概超过了1000亿个。它们中有些离我们较近,可以清楚地观测到结构,有些则非常遥远,最远的星系甚至离我们有将近150亿光年。星系主要依据它们的视觉形状来分类。夏天的夜晚,很多时候空中会出现一条白色的“丝带”,那是银河。在星系世界中,有很多像银河一样的星系,它们外观呈螺旋结构,核心部分表现为球形隆起,也就是核球。这种核球的外观是薄薄的盘状结构,从星系盘的中央向外缠卷着数条长长的旋臂。这样的星系被称为旋涡星系。另外一些星系看起来是椭圆形或正圆形,没有旋涡的结构,被称为椭圆星系。在旋涡星系和椭圆星系之间,还有一些拥有明亮的核球和圆盘、没有旋臂、看起来像透镜的星系,它们被称作透镜星系。这三类星系之外,是一些形状不对称、无法辨认其核心、看起来甚至碎裂成几部分的星系,它们被称为不规则星系。
棒旋星系
通常,星系的大小差异很大。椭圆星系的直径约在3300光年到49万光年之间,旋涡星系的直径在1.6光年到16万光年之间,而不规则星系的直径约在6500光年到2.9万光年之间。拿太阳来类比,星系的质量一般是太阳质量的100万倍到1兆倍。星系内部的恒星都在运动,星系本身也在自转。天文学家认为星系自转时顺时针方向和逆时针方向的比率是相同的,但也有一些观测结果显示,逆时针旋转的星系更多一些在众多的河外星系中,只有很少一部分有专门的名字。小麦哲伦星系是以发现者的名字来命名的,猎犬座星系则以所在星座的名称来命名。除此之外,绝大多数的河外星系都以某个星云、星团表的号数来命名。大尺度上来看,星系的分布是接近均匀的,但从小尺度上来看则很不均匀,如大麦哲伦星系和小麦哲伦星系就组成了双重星系,而它们又和银河系组成了三重星系。
椭圆星系