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第20章 河外星系的外形和结构是怎样的

一般来说,人在白天或夜晚肉眼所看到的天体,绝大多数都是银河系的成员,那么,是不是说银河系就是宇宙?当然不是!在宇宙中有着数以亿计的星系,简称星系。所以,银河系并不代表宇宙,它只不过是宇宙海洋里的一个小岛,是无限宇宙中很小的一部分。

根据天文学家估计,在银河系以外有上千亿个河外星系,每一个星系都是由数万乃至数千万颗恒星组成的。河外星系有的是两个结成一对,有的则是几百以至几千个星系聚成一团。现在能够观测到的星系团已有10000多个,最远的星系团离银河系约70亿光年。

河外星系的结构和外形也是各种各样的。1926年,哈勃根据星系的形态,把星系分为旋涡星系、椭圆星系和不规则星系三大类。后来又细分为旋涡、椭圆、透镜、棒旋和不规则星系五个类型。各种星系中,离银河系较近的星系是麦哲伦云星系和仙女星系。麦哲伦云星系,包括小麦哲伦云和大麦哲伦云两个星系,它们是离银河系最近的星系,也是银河系的两个伴星,离银河系分别为16万和19万光年。它们在北纬20°以南的地区升出地平面,是银河附近两个肉眼清晰可见的云雾状天体。大麦哲伦云星系在剑鱼座和山案座,张角约为6°,相当于12个月球视直径;小麦哲伦云星系在杜鹃座,张角约为2°,相当于4个月球视直径。两个星系在天球上相距约20.5万光年。

仙女星系,又被称为仙女大星云。它用肉眼能够看到,亮度为4度,看上去模糊、暗弱。

仙女星系是位于仙女座的巨型旋涡星系,现在测定它的距离是220万光年(670千秒差距)。直径为16万光年(50秒差距),为银河系的1倍,是本星系群中最大的一个。根据目前的估计,仙女星系的质量应不小于3.1×1011倍太阳质量,是本星系群中质量最大的一个。

河外星系除了上述几种星系外,还存在大量各种类型的星系。天文学家估计,在最先进的仪器所观测到的这一部分宇宙里,星系的总数可能达到1000亿个之多。前不久,美国天文学家宣布发现了迄今为止最大的发光结构——一道由星系组成的至少长5亿光年、宽均为2亿光年、厚约为1500光年、离地球2亿~3亿光年的“宇宙长城”。这座巨大的“宇宙长城”实际是一个巨大的河外星系。太阳上的爆炸也持续了几十亿年。太阳的这点能量在银河系中仍是微乎其微的。有一种超新星在一个瞬间能释放出相当于1018颗氢弹爆炸的能量,这是太阳能量的几千万倍。能量之大,让人惊讶。

千千万万个像银河系这样的星系存在于宇宙之中,宇宙中规模最大的爆炸是星系爆炸。据最近美国报纸报道,不久前,人造卫星自动记录下一些材料,从这些材料中,科学家发现了宇宙空间中一个星系的一次大爆炸,爆炸只持续了1/10秒,但释放出的能量相当于太阳3000年释放的能量,这是有记录以来最强大的一次能量爆炸。科学家们看到记录这次爆炸的材料后,都惊讶得瞠目结舌,他们认为这次爆炸释放的能量的比率比太阳的能量释放率大1000亿倍,地球若处在与这次爆炸同样数量的能量中,会立刻气化。由此人们产生了许多疑问:如星系内部结构是什么样的?巨大的能量究竟从何而来?这些问题的答案至今没有找到,仍需人们不断地去探索。

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