不规则星系:形状奇特的宇宙奥秘

“星系”这个词让人想起银河系或者仙女座星系,以及它们的旋臂和中央凸起。这些螺旋星系是人们通常想象的所有星系的样子。然而,宇宙中有许多类型的星系,它们并不都是螺旋星系。可以肯定的是,我们生活在一个螺旋星系中,但也有椭圆星系(没有旋臂的圆形星系)和透镜星系(有点雪茄形状)。还有另外一组星系,它们的形状相当不规则,不一定有旋臂,但确实有很多恒星形成的位置。这些奇怪的块状星系被称为“不规则”星系。有时,由...

“星系”这个词让人想起银河系或者仙女座星系,以及它们的旋臂和中央凸起。这些螺旋星系是人们通常想象的所有星系的样子。然而,宇宙中有许多类型的星系,它们并不都是螺旋星系。可以肯定的是,我们生活在一个螺旋星系中,但也有椭圆星系(没有旋臂的圆形星系)和透镜星系(有点雪茄形状)。还有另外一组星系,它们的形状相当不规则,不一定有旋臂,但确实有很多恒星形成的位置。这些奇怪的块状星系被称为“不规则”星系。有时,由于它们不寻常的形状或其他特征,它们会和所谓的“奇特”星系混为一谈。

NASA's Spitzer, Hubble, and Chandra space observatories teamed up to create this multi-wavelength, false-colored view of the M82 galaxy

多达四分之一的已知星系是不规则的。由于没有旋臂或中心凸起,它们在视觉上似乎与螺旋星系或椭圆星系没有太多共同之处。然而,它们至少有一些与螺旋线相同的特征。一方面,许多恒星都有活跃的恒星形成地点。有些人的心脏甚至可能有黑洞。

不规则星系的形成

那么,不规则是如何形成的呢?它们似乎是通过引力相互作用和其他星系的合并而形成的。它们中的大多数,如果不是全部的话,都是作为其他星系类型开始生命的。然后,通过相互作用,它们变得扭曲,失去了一些(如果不是全部的话)形状和特征。

有些可能是通过接近另一个星系而产生的。另一个星系的引力会拉扯它,扭曲它的形状。这将发生,特别是当它们经过更大的星系附近时。这可能是发生在麦哲伦星云上的事情,麦哲伦星云是银河系较小的伴星。看起来它们曾经是小的有杆螺旋。由于它们离我们的星系很近,它们被引力相互作用扭曲成了目前不寻常的形状。

其他不规则星系似乎是通过星系合并而形成的。几十亿年后,银河系将与仙女座星系合并。在碰撞的初始阶段,新形成的星系(绰号为“Milkdromeda”)可能看起来不规则,因为每个星系的引力相互吸引,像太妃糖一样拉伸它们。然后,几十亿年后,它们可能最终形成一个椭圆星系。

一些研究人员怀疑大型不规则星系是大小相似的螺旋星系合并到最终形成椭圆星系之间的中间步骤。最有可能的情况是,两个螺旋要么混合在一起,要么只是彼此非常靠近,导致“银河之舞”中的两个伙伴都发生了变化。

还有一小部分不属于其他类别的非正规军。这些被称为矮不规则星系。它们看起来也很像宇宙历史早期存在的一些星系,没有明确的形状,看起来更像是一个星系的“碎片”。这是否意味着今天观测到的不规则星系更像早期星系?或者他们还有其他的进化途径吗?当天文学家们继续研究这些问题,并将其与数十亿年前存在的年轻人进行比较时,这些问题仍然没有定论。

不规则星系的类型

不规则星系有各种形状和大小。这并不奇怪,因为它们可能起源于螺旋星系或椭圆星系,只是由于两个或多个星系的合并而扭曲,或者可能是由于附近另一个星系的引力扭曲而扭曲。

然而,不规则星系仍然可以分为许多子类型。这些区别通常与它们的形状和特征有关,或者与它们的缺乏有关,或者与它们的大小有关。

不规则星系,特别是矮星系,仍然没有得到很好的理解。正如我们已经讨论过的,它们的形成是问题的核心,特别是当我们比较旧的(遥远的)不规则星系和新的(较近的)不规则星系时。

不规则子类型

不规则I星系(Irr I):不规则星系的第一个子类型称为Irr-I星系(简称Irr I),其特征是具有某种结构,但不足以将其归类为螺旋星系或椭圆星系(或任何其他类型)。有些星表甚至将这一子类型进一步细分为显示螺旋特征(Sm)或条状螺旋特征(SBm)的星表,以及具有结构但与螺旋星系无关的星表,如中心凸起或臂状特征。因此,这些被确定为“Im”不规则星系。

不规则II星系(Irr II):第二类不规则星系没有任何以往的特征。当它们通过引力相互作用形成时,潮汐力强大到足以消除之前可能存在的所有已知星系类型的结构。

矮不规则星系:不规则星系的最后一种类型是上面提到的矮不规则星系。顾名思义,这些星系是上述两种亚类型的较小版本。其中一些包含结构(dIrrs I),而另一些没有此类特征的痕迹(dIrrs II)。对于“正常”不规则星系和矮星系的构成,从大小上看,没有官方的界限。然而,矮星系往往具有较低的金属丰度(这意味着它们主要是氢,较重的元素含量较低)。它们的形成方式也可能不同于正常大小的不规则星系。然而,目前被归类为矮不规则星系的一些星系只是被附近一个大得多的星系扭曲的小螺旋星系。

由卡罗琳·柯林斯·彼得森编辑和更新。

  • 发表于 2021-09-12 05:56
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  • 分类:地理

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