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星系英语:Galaxy),源自于希腊语的“γαλαξίας”(galaxias)。广义上星系指无数的恒星系(当然包括恒星的自体)、尘埃(如星云)组成的运行系统。

参考我们的银河系,是一个包含恒星、星团、星云、气体的星际物质、宇宙尘和暗物质,并且受到重力束缚的大质量系统,通常距离都在几百万光年以上。星系平均有数百亿颗恒星,是构成宇宙的基本单位[1]。典型的星系,从只有数千万(107)颗恒星的矮星系到上兆(1012)颗恒星的椭圆星系都有,全都环绕着质量中心运转。除了单独的恒星和稀薄的星际物质之外,大部分的星系都有数量庞大的多星系统、星团以及各种不同的星云。

分类

历史上,星系是依据它们的形状分类的(通常指它们视觉上的形状)。最普通的是椭圆星系,有椭圆形状的明亮外观;漩涡星系是圆盘的形状,加上弯曲的尘埃旋涡臂;形状不规则或异常的,通常都是受到邻近其他星系影响的结果。邻近星系间的交互作用,也许会导致星系的合并,或是造成恒星大量的产生,成为所谓的星爆星系[2]。缺乏有条理结构的小星系则会被称为不规则星系

特征

星系大小差异很大。椭圆星系直径在3300光年到49万光年之间;漩涡星系直径在1.6万光年到16万光年之间;不规则星系直径大约在6500光年到2.9万光年之间。

星系的质量一般在太阳质量的100万到1兆倍之间。

星系内部的恒星在运动,而星系本身也在自转,整个星系也在空间运动。传统上,天文学家认为星系的自转,顺时针方向和逆时针方向的比率是相同的。但是根据一个星系分类的分布式参与项目星系动物园的观察结果,逆时针旋转的星系更多一些。

星系具有红移现象,说明这些星系在空间视线方向上正在离我们越来越远。这也是大爆炸理论的一个有力证据。

星系在大尺度的分布上是接近均匀的;但是小尺度上来看则很不均匀。例如大麦哲伦星系和小麦哲伦星系组成双重星系,它们又和银河系组成三重星系。

目前发现

在可以看见的可观测宇宙中,星系的总数可能超过一千亿(1011)个以上(有研究指出星系数量可达两万亿)。大部分的星系直径介于1,000至100,000秒差距,彼此间相距的距离则是百万秒差距的数量级。星系际空间(存在于星系之间的空间)充满了极稀薄的等离子,平均密度小于每立方米一个原子。多数的星系会组织成更大的集团,成为星系群或团,它们又会聚集成更大的超星系团。这些更大的集团通常被称为薄片或纤维,围绕在宇宙中巨大的空洞周围。

虽然我们对暗物质的了解很少,但在大部分的星系中它都占有大约90%的质量。观测的资料显示超大质量黑洞存在于星系的核心,即使不是全部,也占了绝大多数,它们被认为是造成一些星系有着活跃的核心的主因。银河系,我们的地球和太阳系所在的星系,看起来在核心中至少也隐藏着一个这样的物体。

视频

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参考文献