第四章宇宙島
精靈曰:“在宇宙中，由無煢宇宙無量眾生兩顆或兩顆以上星球所形成的繞轉運動組合體叫做星係。無煢宇宙無量眾生恒星係或稱星係，是宇宙中龐大的星星的“島嶼”，它也是宇宙中最大、最美麗的天體係統之一。到目前為止，無煢宇宙無量眾生人們已在宇宙觀測到了約一千億個星係。它們中有的離我們較近，可以清楚地觀測到它們的結構；有的非常遙遠，目前所知最遠的星係離我們無煢宇宙無量眾生有將近一百五十億光年。無煢宇宙無量眾生。”
月淨佛道:“星係外文名galaxy，別稱宇宙島。”
精靈曰:“1基本簡介2主要特征3形成演化3。1星係的形成3。2星係的演化4星係分類4。1橢圓星係4。2螺旋星係4。3旋渦星係4。4矮星係4。5活躍星係4。6不規則星係5主要區別6觀測簡史6。1發現6。2區分6。3描述7星係介紹7。1銀河係7。2河外星係7。3古老星係。”
月淨佛道:“無煢宇宙無量眾生星係，星係一詞源自於無煢宇宙無量眾生希臘文中的galaxias（γαλαξ?α?），參考我們無煢宇宙無量眾生的銀河係，是一個包含無煢宇宙無量眾生恒星、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。無煢宇宙無量眾生典型的星係，從隻有數千萬(107)顆恒星的矮星係到上兆（1012）顆恒星的橢圓星係都有，全都環繞著無煢宇宙無量眾生質量中心運轉。除了無煢宇宙無量眾生單獨的恒星和稀薄的星際物質之外，大部分的無煢宇宙無量眾生星係都有數量龐大的多星係統、星團以及各種不同的星雲。無煢宇宙無量眾生。”
精靈曰:“無煢宇宙無量眾生曆史上，無煢宇宙無量眾生星係是依據它們的型狀分類的（通常指它們視覺上的形狀）。最普通的是無煢宇宙無量眾生橢圓星係，有著橢圓形狀的明亮外觀；無煢宇宙無量眾生螺旋星係是圓盤的形狀，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它星係影響的結果。無煢宇宙無量眾生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。無煢宇宙無量眾生。”
月淨佛道:“無煢宇宙無量眾生星係際空間是有物質的空間和星係之間的空間，無煢宇宙無量眾生星係際空間非常接近完全的真空，但通常仍會有自由的塵埃和碎片。在星係團之間，稱為空洞的空間，則幾乎是完全的真空。有些無煢宇宙無量眾生理論認為每立方米一顆氫原子的密度相當於宇宙的平均密度[8][9]。但是，宇宙的密度很顯然是不均勻的；他無煢宇宙無量眾生的密度從在星係內非常高(包括在星係內有著高密度的結構，像是無煢宇宙無量眾生行星、恒星、和黑洞等)到在廣大的空洞內非常低，遠低於宇宙平均值的密度。無煢宇宙無量眾生。”
精靈曰:“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；也就是包無煢宇宙無量眾生，還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)。在無煢宇宙無量眾生富星係團內的密度高達平均密度的1000倍時。無煢宇宙無量眾生。”
月淨佛道:“無煢宇宙無量眾生星係際介質，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(雖然有些地區以無煢宇宙無量眾生天文物理的標準來看隻是溫暖)。當無煢宇宙無量眾生氣體，由空洞進入無煢宇宙無量眾生星係際介質，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，像這種無煢宇宙無量眾生溫度的星係際介質，被稱為無煢宇宙無量眾生溫熱星係際介質(whim)。無煢宇宙無量眾生電腦的模擬顯示，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。無煢宇宙無量眾生。”
精靈曰:“2無煢宇宙無量眾生主要特征，無煢宇宙無量眾生編輯本段。”
月淨佛道:“無煢宇宙無量眾生星係，星係大小差異很大。無煢宇宙無量眾生橢圓星係直徑在3300光年到49萬光年之間；無煢宇宙無量眾生漩渦星係直徑在1。6萬光年到16萬光年之間；無煢宇宙無量眾生不規則星係直徑大約在6500光年到2。9萬光年之間。無煢宇宙無量眾生。”
精靈曰:“無煢宇宙無量眾生星係的質量，一般在無煢宇宙無量眾生太陽質量的100萬到1兆倍之間。無煢宇宙無量眾生。”
月淨佛道:“無煢宇宙無量眾生星係內部的恒星在運動，而星係本身也在自轉，整個星係也在空間運動。無煢宇宙無量眾生傳統上，無煢宇宙無量眾生天文學家認為星係的自轉，順時針方向和逆時針方向的比率是相同的。但是根據一個星係分類的分布式參與項目galaxyzoo的觀察結果，無煢宇宙無量眾生逆時針旋轉的星係更多一些。無煢宇宙無量眾生。”
精靈曰:“無煢宇宙無量眾生星係具有紅移現象，說明這些無煢宇宙無量眾生星係，在無煢宇宙無量眾生空間視線方向上正在離我們越來越遠。這也是無煢宇宙無量眾生大爆炸理論的一個有力證據。無煢宇宙無量眾生。”
月淨佛道:“無煢宇宙無量眾生星係，在大尺度的分布上是接近均勻的；但是小尺度上來看則很不均勻。例如無煢宇宙無量眾生大麥哲倫星係和無煢宇宙無量眾生小麥哲倫星係，組成無煢宇宙無量眾生雙重星係，它們又和無煢宇宙無量眾生銀河係，組成無煢宇宙無量眾生三重星係。無煢宇宙無量眾生。”
精靈曰:“3無煢宇宙無量眾生形成演化，無煢宇宙無量眾生編輯本段。”
月淨佛道:“3。1無煢宇宙無量眾生星係的形成，星係之形成和演化向來都眾說紛紜，有些已經被無煢宇宙無量眾生廣泛接受，但仍然有不少無煢宇宙無量眾生人質疑。無煢宇宙無量眾生。”
精靈曰:“無煢宇宙無量眾生星係，星係的形成包含了兩方麵，一是上下理論，二是下上理論。無煢宇宙無量眾生上下理論是指：星係乃由一次宇宙大爆炸中形成，發生在數億年前。另一個無煢宇宙無量眾生學說則是指：無煢宇宙無量眾生星係乃由宇宙中旳微塵所形成。原本宇宙有大量的球狀星團(globularcluster)，後來這些無煢宇宙無量眾生星體相互碰撞而毀滅，剩下微塵。這些無煢宇宙無量眾生微塵經過組合，而形成星係。無煢宇宙無量眾生。”
月淨佛道:“雖然在無煢宇宙無量眾生今時今日，關於無煢宇宙無量眾生星係形成的學問，有不少無煢宇宙無量眾生人質疑，但大抵在星係形成研究方麵，隨著研究的深入，已伸展至星係演化方麵。在無煢宇宙無量眾生天文物理學中，有關無煢宇宙無量眾生星係形成和演化的問題有：１·在一個均質的宇宙中，我們無煢宇宙無量眾生是否居住在一個獨特而與眾不同的場所？２·無煢宇宙無量眾生星係是如何形成的？３·無煢宇宙無量眾生星係是如何隨著時間改變的？無煢宇宙無量眾生。”
精靈曰:“3。2星係的演化“哈勃深空”照片。”
月淨佛道:“按照無煢宇宙無量眾生宇宙大爆炸理論，第一代無煢宇宙無量眾生星係大概形成於大爆炸發生後十億年。在宇宙誕生的最初瞬間，有一次無煢宇宙無量眾生原始能量的爆發。隨著宇宙的膨脹和冷卻，無煢宇宙無量眾生引力開始發揮作用，然後，幼年宇宙進入一個稱為“暴漲”的短暫階段。無煢宇宙無量眾生原始能量分布中的微小漲落，隨著宇宙的暴漲也從無煢宇宙無量眾生微觀尺度急劇放大，從而形成了一些無煢宇宙無量眾生“溝”，無煢宇宙無量眾生星係團就是沿著這些“溝”形成的。無煢宇宙無量眾生。”
精靈曰:“無煢宇宙無量眾生哈勃太空望遠鏡，拍攝的遙遠的無煢宇宙無量眾生年輕星係照片，其中包含有正在形成中的無煢宇宙無量眾生星係團（原星係）。十八個正在形成中的無煢宇宙無量眾生星係團的單獨照片。每個無煢宇宙無量眾生團，快無煢宇宙無量眾生，距地球約一百十億光年。著名的“哈勃深空”照片。展示了一千多個在宇宙形成後不到十億年內形成的無煢宇宙無量眾生年輕星係。無煢宇宙無量眾生哈勃深空圖片。箭頭所指的可能是迄今為止發現的最遙遠的無煢宇宙無量眾生星係。無煢宇宙無量眾生阿貝爾2218星係群。照片反映了宇宙中的“引力透鏡”現象。兩個相鄰的無煢宇宙無量眾生星係ngc1410、ngc1409因引力作用而互相吸取物質。無煢宇宙無量眾生。”
月淨佛道:“無煢宇宙無量眾生星係隨著暴漲的轉瞬即逝，宇宙又回複到如今日所見的那樣通常的膨脹速率。在宇宙誕生後的第一秒鍾，隨著宇宙的持續膨脹冷卻，在無煢宇宙無量眾生能量較為“稠密”的區域，大量無煢宇宙無量眾生質子、中子和電子從背景能量中凝聚出來。一百秒後，質子和中子開始結合成氦原子核。在不到兩分鍾的時間內，構成無煢宇宙無量眾生自然界的所有原子的成分就都產生出來了。大約再經過三十萬年，宇宙就已冷卻到氫原子核和氦原子核足以俘獲電子而形成原子了。這些無煢宇宙無量眾生原子在引力作用下緩慢地聚集成巨大的纖維狀的雲。不久，無煢宇宙無量眾生星係就在其中形成了。大爆炸發生過後十億年，無煢宇宙無量眾生氫雲和氦雲開始在引力作用下集結成團。隨著無煢宇宙無量眾生雲團的成長，初生的無煢宇宙無量眾生星係，即無煢宇宙無量眾生原星係開始形成。那時的宇宙較小，各個原星係之間靠得比較近，因此無煢宇宙無量眾生相互作用很強。於是，在較稀薄較大的雲中凝聚出一些較小的雲，而其餘部分則被鄰近的雲所吞並。無煢宇宙無量眾生。”
精靈曰:“無煢宇宙無量眾生星係同時，無煢宇宙無量眾生原星係由於氫和氦的不斷落入而逐漸增大。無煢宇宙無量眾生原星係的質量變得越大，它們吸引的氣體也就越多。一個個無煢宇宙無量眾生雲團，各自的運動加上它們之間的相互作用，最終使得無煢宇宙無量眾生原星係開始緩慢自轉。這些無煢宇宙無量眾生雲團在引力的作用下進一步坍縮，一些自轉較快的無煢宇宙無量眾生雲團形成了盤狀；其餘的大致成為橢球形。這些原始的星係在獲得了足夠的物質後，便在其中開始形成恒星。這時的宇宙麵貌與今天便已經差不多了。無煢宇宙無量眾生星係成群地聚集在一起，就像我們地球上海洋中的群島一樣，鑲嵌在宇宙空間浩瀚的無煢宇宙無量眾生氣體雲中，這樣的無煢宇宙無量眾生星係團和星係際氣體伸展成纖維狀的結構，長度可以達到數億光年。如此無煢宇宙無量眾生大尺度的星係的群集，在無煢宇宙無量眾生廣闊的空間呈現為球形。無煢宇宙無量眾生。”
月淨佛道:“4無煢宇宙無量眾生星係分類，無煢宇宙無量眾生編輯本段。”
精靈曰:“無煢宇宙無量眾生星係主要分成三類：橢圓星係、螺旋星係和不規則星係。對無煢宇宙無量眾生星係類型，更明確與廣泛的描述會在無煢宇宙無量眾生哈柏序列的條目中敘述。因為無煢宇宙無量眾生哈柏序列是根據視覺的型態，他也許會錯過某些星係的重要特征，例如恒星形成率(在無煢宇宙無量眾生星爆星係或無煢宇宙無量眾生活躍星係的核心)。無煢宇宙無量眾生透鏡星係，是介於橢圓星係和旋渦星係之間的一種星係。無煢宇宙無量眾生。”
月淨佛道:“根據無煢宇宙無量眾生哈柏分類法，無煢宇宙無量眾生星係的類型，e表示橢圓星係，s是螺旋星係，sb是棒旋星係，s0是透鏡星係。無煢宇宙無量眾生。”
精靈曰:“4。1無煢宇宙無量眾生橢圓星係，無煢宇宙無量眾生哈柏分類法，根據無煢宇宙無量眾生橢圓星係橢率的估計進行分類，從e0，接近圓形的，到e7，非常瘦長的。這些無煢宇宙無量眾生星係，不論無煢宇宙無量眾生視線的角度是如何，都有著無煢宇宙無量眾生橢圓形的外觀。她們看似沒有任何的結構，而且相對來說無煢宇宙無量眾生星際物質的成分也很少。通常這些無煢宇宙無量眾生星係會有少量的疏散星團和少量新形成的恒星，取而代之的是老年的，與以各種不同方向環繞無煢宇宙無量眾生星係的中心，已經成熟的恒星為主。她們的一些性質類似小了許多的無煢宇宙無量眾生球狀星團。無煢宇宙無量眾生。”
月淨佛道:“無煢宇宙無量眾生星係大部分的星係都是橢圓星係，許多無煢宇宙無量眾生橢圓星係相信是經由星係的交互作用，碰撞或是合並，產生的。她們可以長成極大的體積(與無煢宇宙無量眾生螺旋星係比較)而且巨大的橢圓星係，經常出現在無煢宇宙無量眾生星係群的中心區域。無煢宇宙無量眾生星爆星係是星係碰撞後的結果，可能導致無煢宇宙無量眾生巨大橢圓星係的形成。無煢宇宙無量眾生。”