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第3章 让人遐想的星系

当遥望星空时,横贯天际、蔚为壮观的星空总能让人思绪万千,产生瑰丽奇想。在天文学中,我们把这种由千百亿颗恒星以及分布在它们之间的星际气体、宇宙尘埃等构成的物质,拥有成千上万亿光年空间距离的天体系统叫做“星系”。我们头顶的太阳就是银河系中普通的一颗恒星。

除了银河,宇宙中还有其他的星系。通过各种科学的方法,人们现在已经观察到的星系有好几万个了!不过,由于距离太遥远,它们看起来远不如银河那么璀璨夺目。即便是借助望远镜,它们看起来也只是像朦胧的云雾。通常情况下,我们把除银河以外的星系,统称为“河外星系”。

在早期,星系曾被归属到星云中。直到1924年,在准确测定了仙女座星云(现应严格称为“仙女座河外星系”)的距离后,才正式命名星系的存在。

星系的形状是非常繁杂的,可以大致地分为椭圆星系、透镜星系、漩涡星系、棒旋星系和不规则星系五种。星系在太空中的分布也并不是均匀的,往往聚集成团。少的三五成群,多的则可能好几百个堆积在一起。人们又把这种集团叫做“星系团”。

星系和它内部的恒星时刻都是运动的。我们都很清楚地球绕着太阳旋转,同时太阳又在绕银河系的中心运动着,而银河系作为一个整体,本身也在运动着。在星系内部,恒星有两种运动的方式:它一面绕着星系的核心旋转,与此同时还在一定的范围内随机地运动(科学家称之为“弥散运动”)。

星系的起源和演化,与宇宙诞生早期的演化联系甚密。比较普遍的一种看法是:当宇宙从猛烈的爆发中产生大量的物质被抛射到空间中,形成了宇宙中的“气体云”。这些气体云的本身是保持平衡的,但是在某种作用下,平衡遭到了破坏,物质聚集在一起,质量高达今天太阳质量的上千亿倍!这些物质团后来在运动中分裂散开,并最终形成无数颗恒星。这样,就形成了原始的星系。一般认为星系形成的时期在一百亿年前左右。

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