核球
核球,在天文學中是指緊密聚集的一群恆星,在多數的場合中提到時,通常就是指星系-特別是螺旋星系[1]-中央區域的核心,但在歷史上核球曾經被認為是有星盤環繞的橢圓星系。然而,在高分辨率的影像下,使用哈伯太空望遠鏡揭露出許多核球也具有與螺旋星系相同的特性。現在認為核球至少有兩種類型:像橢圓星系的傳統核球和像螺旋星系的似星盤核球。
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傳統核球
這種核球的性質與橢圓星系[2]相似,由於在歷史上對核球的看法,經常被稱為傳統核球。這種核球主要由老年的第二星族星組成,因此顯得偏紅(參見恆星演化)。與星系的盤面比較,它們的軌道本質上是雜亂無序的,在圓球的各部分隨處都可能出現。而且,相較於星系的盤面部分,它們只有少量的塵埃與氣體,這說明了為何只有少數的年輕恆星(因為只留有少量可以形成恆星的材料)。在右邊的例子,M81,我們看見靠泊在星系中心的核球,其特性與橢圓星系非常相似,注意這個核球缺乏螺旋的結構,並且藍色的恆星(表示是年輕的恆星)主要都在環繞着核球外面的盤面上。
這些特性使得許多天文學家認為傳統核球是星系合併過程中的產物,傳統核球被認為是由更小的結構合併的結果。這是一種狂暴的過程,並且因而打亂了恆星原有的路徑(軌道),使得核球內的軌道看似隨機的。在合併的同時,由於來自合併時的震波,氣體雲可能都被轉化成恆星。一個核球可能是已經歷經多次合併的結果,這種過程可能發生在遙遠的過去。那時的合併應該是很普遍的,因此現在多數的傳統核球是年老的,並且在過去的一百億年都沒有顯著的改變。而那些沒有參與合併所剩下來的氣體和恆星,能夠在核球的附近安定下來的,就成為外面的星盤。
似星盤核球
許多核球與螺旋星系相同的特性遠多於橢圓星系,它們經常被稱為贗核球、偽核球或盤核球。最初是發現有些核球內的恆星循着像星盤恆星一樣的軌道在運行,就像是星盤內的恆星。這些核球內恆星的軌道不是隨機的,而是軌道平面和在外面的星盤相同,遵循相同的秩序和潮流,這與橢圓星系非常的不同。
後續的研究(使用哈勃空間望遠鏡)顯示這些核球不僅有塵埃,還有各種各樣複雜的結構。這些結構看起來與螺旋星系相似,只是規模小了許多。巨大的螺旋星系通常比核球的螺旋結構大2至100倍,但這些核球卻是這些星系主要的亮度來源。並且,這些核球有些還有相當強勁的環狀結構,像NGC 4314(右圖),是恆星形成的場所。許多核球也有年輕的恆星和正在形成中的恆星,這都與橢圓星系的特性和場合不同。核球內的恆星生成率和星盤中的恆星生成率相似,也是偽核球典型的特性之一。