星系是如何形成的?

西芒


天文学家现今面临的最大挑战之一是了解星系是如何形成的。

哈勃太空望远镜和地面仪器的观测表明,第一批星系是在宇宙大爆炸后10亿年左右形成的,大爆炸可能发生在大约130亿到140亿年前。


有两种主要的理论可以解释第一个星系是如何形成的。

一个理论认为,当巨大的气体和尘埃云在它们自身的引力作用下坍塌时,星系就会诞生,从而形成恒星。

另二种理论认为,年轻的宇宙包含了许多小的物质“团块”,它们聚集在一起形成星系。哈勃太空望远镜拍摄了许多这样的星团,它们可能是现代星系的前身。根据这一理论,早期的大星系大多是螺旋星系。但随着时间的推移,许多螺旋星系合并成椭圆星系。

星系的形成过程并没有停止。我们的宇宙在继续进化。小星系经常被较大的星系吞没。银河系可能包含几个较小星系的遗骸,它们在其漫长的生命周期中被吞噬。即使现在,银河系也在消化至少两个小星系,并可能在未来几十亿年内吸引其他星系。


星系系统的合并经常发生。我们今天看到的明亮星系的很大一部分可能是由两个或更多较小星系合并而成的。

合并是很常见的,因为宇宙在星系的距离尺度上是拥挤的。例如,银河系的圆盘横跨大约10万光年。最近的主要星系,仙女座星系,比银河系大一点,距离我们大约250万光年。这意味着这两个星系之间的距离只是星系本身大小的25倍。这并没有给星系留下很大的“空间”。

星系也是非常巨大的,所以它们的引力很强。当你把它们挤在一起的时候,它们之间的吸引力是非常之大,以至于两个星系互相“锁”在一起。最终,它们合并成了一个巨大的星系。 最大的星系是巨型椭圆星系。它们看起来像鸡蛋或足球。它们的大小可以是银河系的10倍,包含超过一万亿颗恒星。这类星系可能是在两个或更多的螺旋(如银河系)合并形成单一星系时形成的。

支持合并理论的一个证据是在密集的星系团中有大量的椭圆体。例如,两个巨大的椭圆占据了密集的昏迷星团的中心。室女座星系团的心脏包含三个巨大的椭圆体,每个椭圆体跨度近一百万光年。

这种合并可能需要几亿到几十亿年的时间才能完成。它们可以触发新恒星形成的强烈爆发,甚至会产生巨大的黑洞。

恒星毫发无损。

星系碰撞很少在个体恒星之间产生正面碰撞。即使两个星系撞在一起,恒星之间的距离也是巨大的。然而,恒星可能会因碰撞而受到不良影响。它们可以被抛入新的轨道,甚至被抛出它们的母星系,进入星系间的空间。

虽然星系碰撞很少摧毁恒星,但它们经常会产生恒星。当合并星系中巨大的气体和尘埃云团一起撞击在一起时,它们可以创造出成千上万甚至数百万颗新恒星。


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趣味说


星系的形成是宇宙中物质聚集到一定程度的结果,星系内有大量的恒星,如果要追溯到早期宇宙的物质,那么在宇宙中出现恒星之后。一部分恒星聚集在一起,有的恒星寿命较短,几百万年就发生了超新星爆发,然后形成了黑洞。黑洞引力更强,通过吞并形成了早期的星系结构,但是这样的星系并不庞大,需要通过合并来壮大自己,经过数亿年的合并,宇宙的格局初定,在之后的百亿年中,星系内的恒星不断增加,通过合并黑洞也变更大庞大。

一直到今天,形成了直径数十万年的星系。星系的形状也是千奇百怪,大部分星系具有旋涡结构,还有的是球状或相当于球状结构,核球外面是一个薄薄的圆盘,从核球外缘附近有两条或更多条旋臂向外延伸出去。球状星系与涡旋星系不一样,球状星系比较圆,有的比较扁。如果是旋涡星系就不一样了,其中一种叫做棒旋星系,实际上它是一种很特殊的旋涡星系,呈棒状,棒的中心部分像有一根轴串着,再从轴的两端伸出旋臂,银河系就是这样的棒旋星系。还有一种星系称为透镜状星系,一般没有旋臂结构,也有部分核心结构,科学家认为透镜状星系是椭圆星系和旋涡星系之间的过渡状态,这与星系演化有很大关系。毕竟星系不是一成不变的,在星系形成之后,就会不断演化。还有一些星系具有不规则的形状,没有特定结构。


川陀太空


星系是恒星、气体和尘埃的集合体,有些较小的星系只有数千颗恒星,而有些较大的星系则有数万亿颗恒星。星系的大小也是差异巨大,有些矮星系的直径可能只有数千光年,而有些大型星系的直径可达上百万光年。根据最新的观测数据,宇宙可能包含了上万亿个星系。那么,这些星系究竟是怎么形成的呢?

宇宙在大约138亿年前形成,第一批星系在宇宙诞生之后数亿年形成,目前观测到最早的星系出现在宇宙大爆炸之后4亿年。理论上,只要我们观测越远的距离,就能看到越早的星系,这样我们就能推测出星系是如何形成的。然而,遥远的新生星系发出的光极为暗淡,以当前的观测技术,我们还很难获得有用的信息。因此,有关星系的形成方式还不能完全解释清楚。一般认为,星系的诞生与暗物质有关。

天文学家在观测星系的旋转速度时发现,除了可见的物质之外,星系中还存在着大量具有引力作用的不可见物质,它们后来被称为暗物质。据估计,暗物质在宇宙中的含量大概是普通物质的5倍。

早期宇宙几乎完全由氢、氦气体云以及暗物质组成。通过引力作用,一些暗物质聚集成团。这些暗物质团会吸引大量的气体云聚集,然后坍缩形成恒星。因此,宇宙中的第一批恒星几乎完全由氢和氦组成,这不同于后来形成的恒星(比如太阳)。随着第一批恒星的逐渐形成,它们在暗物质团的引力作用下聚集成宇宙中最早的星系。如果我们想要观测到星系诞生的最初阶段,只能寄希望于下一代太空望远镜。


火星一号


当一个超巨星最终毁灭发生塌陷时会产生黑洞,黑洞有一种万有引力,逐渐越来越大,会慢慢的把周边的星球用引力拉向它,而星球自身的自转轨道力会使这种引力变成一种漩涡式轨道,因宇宙空间的大距离是我们常人用现在的思维无法想象的。星球被卷入黑洞吞噬可能要经过上万年,甚至几千万年乃至上亿年。这个过程我们是无法看到的。在大量星球围绕黑洞旋转,逐渐被黑洞吞噬的过程中,产生了星系,黑洞越大,星系越大,相辅相成。


A人要学会感恩A


星系形成的原理:是因宇宙中超低温处凝聚了大量的能量元素氧、氢、氦和物质元素氮、氩、氟等,又因聚集而产生了运动、因运动而产生漩涡、因漩涡而再凝聚、凝聚到一定质量时而生裂变、继而产生了恒星。恒星产生的高温使物质元素与能量元素化合产生了物质,待恒星能量元素消耗殆尽即恒星萎缩变成行星。行星又被冷能产生的力推向恒星热能产生的空间,当距离恒星一定位置时又被恒星热能产生的斥力,按行星体积的大小质量的轻重,质量重的靠近恒星,体积大质量轻的远离恒星序列,依次排列在这一区域围着这一恒星而转动。如水星、金星的质量很重,我们的地球、火星次之,木星、土星、天王星、海王星、冥王星再次之。木星、土星、天王星都是因能量元素消耗殆尽而正在萎缩中的恒星,木星、土星、天王星更是近代消亡还有大量热能而正在冷却中的恒星。海王星上的物体主要都是因低温而聚凝的能量气体元素,因此它也是未来的恒星体。月球的产生,是地球是恒星时抛出的物质因碰创而聚集产生的月球。


常青久


从目前多数人的观点看,星系是与人类一样一代代有生有灭形成的。每一代从生成到灭亡都要经过上百亿年几百亿年时间;每一代都是在上一代灭亡时的互相碰撞、大爆炸分解后形成的宇宙星云里形成的。整个形成过程经历了漫长的时间,由于宇宙星云尘埃各自也有一定的引力(尽管引力微弱),因而也互相吸引、集聚结合,并且体现“大鱼吃小鱼‘’的规律。在一定范围内,最大的那个尘埃团不断吸引周围尘埃而越来越大,最终形成恒星。而无法吸进来的小团由于质量、引力小等原因不能形成恒星,只能成为行星。行星为了摆脱比自身更强大的恒星的引力,它只能绕恒星运行,在离恒星一定距离处达到二者平衡。此时行星不被恒星吃掉,但又必须按一定速度公转,这也是向心力和离心力的平衡。固体行星受恒星的引力比气体行星受到的引力更大,因而总是被平衡运行在本星系内侧,例如水星、金星、地球和火星。而气体行星在外侧,如木星、土星、天王星和海王星等。还有一些尘埃或小小球体无法被周围大行星吃掉,但也被大行星的引力抓住而引形它们各自的平衡点,而变成了行星的卫星或小行星带。例如月球和土星哪三十多个卫星以及土星美丽的光环。在宇宙更大范围内,各个星系也在互相吸引,它们之间也在上演“大鱼吃小鱼”的规律。经过漫长的“较星”,最终也会互相靠近合并。这就是我的观点。


老杨66890026


星系主要由一颗拥有超级质量的巨大大黑洞为核心,靠这颗巨大黑洞的巨大引力吸引宇宙中的尘埃聚集成星系,引力的大小也决定了星系的体积范围。其实这黑洞与其他黑洞有所不同,它的体积之大难以想象,与比它渺小的多的单体黑洞相比就稳定很多,看上去也相对温和。值得一提的是星系之间也会互相吸引,碰撞在一起后相互围绕旋转就像在跳舞一样结合为更大的星系,两颗核心黑洞也会融合,这个过程非常漫长可能持续上数十或上百亿年。


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