星系的哈勃分类
a.椭圆星系 到了二十世纪四十年代,采用新的照相技将最近的一个椭圆星系—仙女座星系的伴星系—分解为单颗的恒星.椭圆星系中的恒星分布,
即使用不同的曝光时间拍照,星系的整体形状总保持不变.短 时间曝光,只能拍到密集的中心区;长时间曝光,则可拍到星的外部区域.这就说明,恒星是绕核心对称分布的,恒星数由中心向外逐渐减少.
椭圆星系、旋涡星系的核部以及球状星团,三者极其相似.它们之中所包含的最亮恒星都是红的超巨星,而居然都不含有蓝巨星.所以,认识到椭圆星系也含有天琴座RR型星而没有星际物质,是不足为怪的.有人将椭圆星系划归为星族II。由于没有星际物质,星系本身显得非常透明,所以,有时透过它的边缘还能看到更遥远的星系.十分显然,目前观测到的体积和质量均为首屈一指的星系都是椭圆星系.
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仙女座大星云 M31
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b.标准旋涡星系 无论在形态结构上还是在恒星成分上旋涡星系同椭圆星系都有很大的不同.当然,旋涡星系的核部象个椭圆星系,但仅此而已.旋涡星系的旋臂里含有大量的蓝巨星、疏散星团和气体星云.仙女座星系M31便是一个典型的旋涡星系,而且离我们的银河系很近(距太阳二百二十万光年),用肉眼就能隐隐
约约地看到它,宛如天穹上漂浮着的一片薄云.在右图中,仙女座星系的细节披露得非常清楚.中央是由星族II的恒星组成的核部.各旋臂是由发射星云、暗淡无光的气体、银河星团和蓝巨星组成的条带,上述成员均为星族I天体.
旋臂虽然很亮,但核部以外的光主要来自一个由光度等于或略小于巨星的恒星组成的垫层.旋臂就叠加在这个几乎透明的恒星垫层上,因此透过旋臂之间的垫层部分仍能看到更遥远的星系.观测结果表明。垫层的形状类似于椭球,它分布在星系中央平面的上下,富含球状星团,其颜色比旋臂稍红,因此可能属于星族II。
由于我们的视线与仙女座星系平面并非垂直(两者夹角为12度左右),故可用多普勒位移效应来测定那些背离或趋向我们的星系部分的旋转速度.美国基特峰国立天文台的梅奥尔已经通过观测旋臂中的发射星云研究了该星系的自转.发射星云的谱线要比恒星的谱线明锐得多,故更适于用作视向速度的测定.梅奥尔所得的结果表明,该星系的中间部分象一固体轮子那样旋转,也就是说,距星系中心愈远,旋转速度愈大.而星系的外围部分的旋转方式同太阳系一样,即离星系中心愈远,旋转速度愈低.
如果一个系统的绝大部分质量都集中于中央,我们可认为,此系统的旋转会遵从开普勒第三定律.反之,假若星系的质量分布均匀,则该星系的旋转就会象固体轮子一样.仙女座星系的旋转就介于这两种极端情况之间.
我们既然知道了仙女座星系的距离,由其角直径便可定出它的大小来.仙女座星系直径大约有100000光年.不过, 用光电管所作的测量却表明,在照片的边缘之外还散布有一些恒星,若把它们也包括在内,那直径便能增加到180000光年左右.根据仙女座星系的大小和自转,这个星系的质量估计为4*1O的11次方个大阳质量.太阳大体上是一个中等质量的恒星,因此仙女座里的恒星可能有四千亿颗之多!
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