第一卷第二章星係(1 / 2)

星係(galaxy)源 自於希臘語的γαλα ξ?α? (galaxias)。 廣義上星係指無數 的恒星係(當然包 括恒星的自體)、塵埃(如星雲)組 成的運行係統。指參考我們的銀河係 ,是一個包含恒星、氣體的星際物質 、宇宙塵和暗物質,並且受到重力束 縛的大質量係統。

星係一詞源自於希臘文中的galaxias(γαλ αξ?α?),參考我們的銀河係,是一個包含 恒星、氣體的星際物質、宇宙塵和暗物質 ,並且受到重力束縛的大質量係統。典型 的星係,從隻有數千萬顆恒星的矮星係到 上兆顆恒星的橢圓星係都有,全都環繞著 質量中心運轉。除了單獨的恒星和稀薄的 星際物質之外,大部分的星係都有數量龐 大的多星係統、星團以及各種不同的星雲 。

圍繞和延伸在星係之間,有著稀薄的等離 子[10],它們被認為具有宇宙纖維狀結構[ 11],這是比宇宙的平均密度略為密集的區 域。這些物質被稱為星係際介質(IGM),並 且通常是被電離的氫;也就是包含等量的 電子和質子的等離子。IGM的密度被認為 是宇宙平均密度的10至100倍(每立方米擁 有10至100顆氫原子)。在富星係團內的密 度高達平均密度的1000倍時。

星係際介質被認為主要是電離氣體的原因 是以地球的標準來看,它的溫度被認為是 相當高的(雖然有些地區以天文物理的標準 來看隻是溫暖)。當氣體由空洞進入星係際 介質,它被加熱至10K到 10K,這是足夠 讓氫原子在碰撞時被撞出的電子成為自由 電子,像這種溫度的星係際介質被稱為溫 熱星係際介質(WHIM)。電腦模擬顯示,在 宇宙中約有一半的原子物質可能存在於這 種溫熱、稀薄的狀態。當氣體從溫熱星係 際介質的纖維狀結構進入星係團的宇宙斯 狀結構的界麵時,它的溫度會升得更高, 溫度可以達到10K或更高。

曆史上,星係是依據它們的形狀分類的( 通常指它們視覺上的形狀)。最普通的是 橢圓星係,[5]有著橢圓形狀的明亮外觀; 漩渦星係是圓盤的形狀,加上彎曲塵埃的 旋渦臂;形狀不規則或異常的,通常都是 受到鄰近的其他星係影響的結果。鄰近星 係間的交互作用,也許會導致星係的合並 ,或是造成恒星大量的產生,成為所謂的 星爆星係。缺乏有條理結構的小星係則會 被稱為不規則星係。[

在可以看見的可觀測宇宙中,星係的總數 可能超過一千億個以上。大部分的星係直 徑介於1,000至100,000秒差距,彼此間相 距的距離則是百萬秒差距的數量級。星係 際空間(存在於星係之間的空間)充滿了 極稀薄的電漿,平均密度小於每立方公尺 一個原子。多數的星係會組織成更大的集 團,成為星係群或團,它們又為聚集成更 大的超星係團。這些更大的集團通常被稱 為薄片或纖維,圍繞在宇宙中巨大的空洞 周圍。

雖然我們對暗物質的了解很少,但在大部 分的星係中它都占有大約90%的質量。觀 測的數據顯示超重黑洞存在於星係的核心 ,即使不是全部,也占了絕大多數,它們 被認為是造成一些星係有著活躍的核心的 主因。銀河係,我們的地球和太陽係所在 的星係,感覺看起來在核心中至少也隱藏 著一個這樣的物體。