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天文学导论-作业6

约 836 个字 预计阅读时间 3 分钟

星系分类

根据老师上课讲到的内容和我搜索到的内容，星系的分类如下：

  1. 椭圆星系（Ellipticals, E）：

    • 外形呈圆形或椭圆形，中心亮，边缘渐暗。
    • 包含较少的星际物质和年轻恒星，疏散星团数量也不多。
    • 恒星多是年老的，属于第二星族的恒星。
    • 根据椭率大小分为E0到E7八种次型，E0型是圆星系，E7是最扁的椭圆星系。
    • B星等范围：\(-8\) ~ \(-23\)
    • 质量：约\(10^7 – 10^{13}M_{\odot}\)
    • 直径：\(10kpc – 1000kpc\)

  2. 旋涡星系（Spiral galaxies, S）：

    • 具有明显的旋臂结构，呈螺旋状。
    • 旋臂由年轻的恒星、尘埃和星际气体组成。
    • 旋涡星系分为正常旋涡星系（S）和棒旋星系（SB），透镜星系（S0，SB0）。
    • 根据旋臂缠绕的松紧（用旋臂与以中心为圆心的圆的夹角来表示）分出次型，由紧到松分别为Sa、Sb、Sc。
    • B星等范围：\(-16\) ~ \(-23\)
    • 质量：约\(10^9 – 10^{12}M_{\odot}\)
    • 直径：\(5kpc – 100kpc\)

  3. 棒旋星系（Barred spirals, SB）：

    • 类似于旋涡星系，除了中心处有棒状结构外其余结构都相同。
    • 有很长的旋臂和一个中央棒（核心处的棒状结构）。

  4. 透镜星系（Lenticulars, S0/SB0）：

    • 大体是一个扁平的盘面，中心有核球，没有螺旋臂。
    • 恒星形成现象比螺旋星系少得多。
    • 介于椭圆与旋涡之间，可能是S0或SB0。

  5. 不规则星系（Irregulars, Irr）：

    • 没有明显的对称形状。
    • 包含大量年轻的恒星，常见于星系碰撞或潮汐相互作用的结果。
    • 分为两类: Irr I类至少存在有序的结构，如微弱的旋臂等；Irr II类无有序结构。

银河系形成过程

在整个宇宙尺度上，星系的形成和演化是一个等级成团的过程，从小尺度结构逐渐增长到大尺度结构，这个过程涉及到暗物质晕的增长和星系的并合。结合我搜索到的内容，银河系形成过程如下：

  1. 宇宙形成初期：在宇宙大爆炸之后，宇宙中存在微小的密度扰动，这些扰动在引力的作用下逐渐增长，形成了小尺度的结构，如气体和暗物质的小团块。

  2. 气体团块的并合：在宇宙的早期，质量范围在\(10^6-10^8M_{\odot}\)内的气体团块由于引力相互吸引，并合形成更大的球状质量分布。这些团块中，气体冷却并坍缩，形成了恒星和球状星团，最终这些结构聚集形成了星系的核球部分。

  3. 核球的形成：在气体团块并合形成核球的过程中，会发生碰撞和相互作用。部分气体会落向中央区域，如果这些气体团块具有一些角动量，它们不会直接落入中心，而是在旋转中形成一个盘状结构。

  4. 盘结构的形成：这个盘状结构就是银河系的薄盘，它是由具有角动量的气体在旋转中形成的。随着时间的推移，这些气体进一步冷却和坍缩，形成了薄盘中的恒星和恒星系统。