嫦娥三号的成功发射有什么重大意义?
重大意义
1、有利于增强我国的民族凝聚力,自豪感,自信心和自尊心,激发中华儿女的爱国热情.
2、有利于增强我国的综合国力,提高我国的国际地位和国际影响力.
3、有利于推进科教兴国和人才强国战略的实施.
4、有利于发挥社会主义制度的优越性.
5、有利于进一步推进建设创新型国家,增强自主创新能力.
6、有利于激发全国各族人民全面建设小康社会的热情,谱写中华民族伟大复兴的新篇章,实现中国梦
格莱诗特怎么样
格莱诗特这牌子以前还真没留意过,前些日子来西单商场的时候也没见它家专柜,估计是新入驻的。它家是做手表的,表盘设计的挺热闹。装饰性到东西比较多,石英机芯为主。价格虽然不算贵,但是也没觉得它就值这个价。华丽但是也挺俗气的,做工和用料实在一般。这类表别家也有做的,但是做好的也只有伯爵这类名气比较大的品牌。西单商场是老商场,在它家专柜看的时候居然没看到服务员,三分钟之内没人招呼介绍。虽然只是看看但是这种专柜没人的情况很少碰到。
嫦娥三号在本次月面探测中有哪些科学发现?
嫦娥三号任务背负着三大科学使命,即月表形貌与地质构造调查;月表物质成分和可利用资源调查;地球等离子体层探测和月基光学天文观测。
嫦娥三号在国际上首次实现了月基近紫外巡天观测,填补了国际上GALEX卫星巡天在低银纬天区的部分空白,月基光学望远镜也是嫦娥三号上目前唯一仍在正常工作的科学仪器。
月基光学望远镜的另一最大亮点是变星研究上发现的一系列新的天文现象。如:发现一个罕见的处于双星快速物质交流演化过程中的天体,发现一批处于双星慢速物质交流演化过程中的样本,发现一个处于六星系统中的半相接型密近双星,发现密近双星普遍存在于多星系统的可能性等。
嫦娥三号首次发现地球等离子体层边界在磁层亚暴的影响下发生凸起。
我国科学家利用“玉兔”月球车上四台科学仪器的探测数据,在国际上首次揭示月球雨海区的火山演化历史。
太空望远镜有哪些?
太空望远镜如下:1、哈勃哈勃以具有直径2.5米反射镜的胡克望远镜探索遥远的星系,精确地指出银河中看似微弱的星云,其实是位在距离我们有几百万光年的其它星系中。他的研究有助于天文学家了解宇宙的浩瀚。2、加州巴洛马山的海尔望远镜架设在美国加州巴洛马山,具有直径5米反射镜的海尔望远镜,可以实现对可见宇宙的较外边缘的观测。天文学家利用它对遥远的星系,如仙女座星系,做非常仔细的观测,他们测量出仙女座星系距离地球二十万亿公里,是先前所知距离的两倍。3、计算机辅助观测当今的天文学家将计算机应用于望远镜所有的设计、架构与操作的各个阶段,促使新一代效能更佳的望远镜来临,结果产生了许多不同的模式,适用于多种不同的任务。4、多面反射镜组成单一影像凭借计算机的辅助,许多来自反射镜的影像可结合成单一影像。1977年设于美国亚历桑那州霍普金斯山的第一座多面反射镜望远镜(MMT)首次运行。该望远镜一排6片,直径1.8米的反射镜,可聚集到相当于直径4.5米单片反射镜所聚集之光线。5、电子藕合装置进一步辅助观测电子仪器与计算机的问世对天文学产生了深远的影响,强化的影像促使天文学许多不同新见解的产生。具有电子藕合装置(CCD)的电子感应器可感测到最微弱的光学讯号,或侦测许多不同种类的辐射。经过计算机处理后,讯号被整理与加强,这些经由电子仪器观测到的讯号传递了清晰的信息。数字处理将极细微的差异放大,显现出原来被地球大气掩藏,以致肉眼看不到的东西。6、拼嵌式望远镜拼嵌式望远镜具有成本低廉、修补时易移动的优点。美国夏威夷的凯克望远镜是由36片反射镜拼嵌成一座直径10米的望远镜。凯克望远镜所观测的物体亮度比海尔望远镜所能见到的强4倍。7、哈勃太空望远镜排除了地球的混浊大气层的视野干扰,哈勃太空望远镜正在距离地表600 公里处环绕地球运行和观测。哈勃太空望远镜是有史以来最具威力的望远镜,它让我们观看宇宙的视野起了革命性的改变。现代,计算机网际网络计算机网际网络通畅无阻,使终端个人使用者不受时间和空间的限制,就可结合全球(甚至外层空间中)的观测望远镜进行远方遥控观测。并可立刻结合先进计算机软件进行分析与数字处理。
暗能量的猜想
宇宙学中,暗能量 是某些人的猜想,指一种充溢空间的、具有负压强的能量。按照相对论,这种负压强在长距离类似于一种反引力。这个猜想是解释宇宙加速膨胀和宇宙中失落物质等问题的一个最流行的方案。天文学家埃德温·哈勃发现宇宙中的其它星系似乎都在向着距离人们生活的银河系越来越远的方向移动。而且它们移动的越远,运行的速度就越快。但是,天体物理学家此前曾经指出,引力会使得宇宙的膨胀速度逐渐减缓。之后在1998年,两个研究小组通过观察Ia型超新星—种罕见的恒星爆炸的现象,能够释放出数量巨大的,持久的光——颠覆了天体物理学家提出的理论。通过仔细测量来自这些活动的光是怎样向着可见光谱中红色的一端变化的——类似于当火车汽笛声离你越来越远时,声调也会越来越低的“多普勒效应”。“真空”(有科学家认为“真空”不空)空间本身似乎也在作为一种能够将物质分离开来的力量起作用。在物理宇宙学中,暗能量是一种充溢空间的、增加宇宙膨胀速度的难以察觉的能量形式。暗能量假说是当今对宇宙加速膨胀的观测结果的解释中最为流行的一种。在宇宙标准模型中,暗能量占据宇宙不到70%的质能。 暗能量与光会发生中和作用,作用域为同级暗能量的分布范围。当暗能量与光反应时,会对作用域的时间产生影响,绝对速度v0>c,此时作用域的能量E产生跃迁,根据E=mc2,作用域内的物质质量会有减少。由于宇宙空间不断发生的中和反应,作用域内的物质质量不断减小致使物质的引力减小,出现宇宙膨胀 。对宇宙膨胀的高精度测量可以使我们对膨胀速度随时间变化有更深入的理解。在广义相对论中,膨胀速度的变化受宇宙状态方程式的影响。确定暗物质的状态方程式是当今观测宇宙学的最主要问题之一。加入宇宙学常数后,宇宙学标准罗伯逊-沃尔克度规可以导出Λ-冷暗物质模型,后者因与观测结果的精确吻合而被称为宇宙“标准模型”。暗物质被认为是当今形式化宇宙循环模型的至关重要的一个因素。暗能量这个名词是由迈克·透纳引进的。
鹿豹座的重要主星
拜耳命名法 弗兰斯蒂德命名法 其他名称 中国星官 视星等 备注 鹿豹座α 少卫(紫微右垣六) 4.29 鹿豹座γ 杠一 4.63 鹿豹座7 八谷五 4.47 鹿豹座11 八谷七 5.08v 鹿豹座26 八谷三 5.94 鹿豹座31 八谷八 5.20v 鹿豹座VZ 六甲四 4.91v Σ 1694 天枢(北极五) 5.28
鹿豹座的星座简介
鹿豹座的拉丁文名称是Camelopardalis,意思是“长颈鹿”。由于看上去长颈鹿身上有类似于豹子身上的斑点,他的头和蹄子和鹿相似,因此我国早期将Camelopardalis翻译为“鹿豹”。鹿豹座是一个很大的“瘦高挑”型的星座,全年可看见,特别是秋天夜晚更是引人注目。鹿豹座的范围为赤经:3时20分~14时25分,赤纬:+52.25,-86。每年12月23日子夜,鹿豹座的中心经过上中天,它紧挨北极星,与北斗星遥遥相对。鹿豹座大部分沉浸在银河之中,形成一个细长而歪斜的五边形。但其中都是比4等星更暗的星,而且一般在南纬7度以南地区的居民看不到这个星座。鹿豹座最亮的星是鹿豹座β星,中文名“八谷增十四”,其视星等为4.03等,距离997光年,是颗G0型超巨星,其光度是太阳光度的5000倍。据观测表明,它实际上是双星,其主星的视星等为4.0等,伴星为8.6等。鹿豹座中有一个很容易分辨的疏散星团,编号为NGC1502,用双筒望远镜就可以观察到。编号为NGC2403的是个比较明亮的Sc型旋涡星系,其视星等为8.4等。编号为IC342的是一个SBc型棒旋星系,视星等为9.2等。鹿豹座α星中名“少卫”或“紫薇右垣六”,视星等为4.29等,光度为太阳的25000倍,距离6940光年。距离鹿豹座α星不太远的NGC 1961是个视星等微1.1等的Sb型旋涡星系。且在这个星系中恒星形成速度比我们银河系中恒星形成的速度要快10倍以上。
发现一颗超大质量白矮星,就在银河系中,距离地球才150光年
天文学家发现一颗有着奇怪富碳大气的巨大白矮星,可能是两颗合并在一起的白矮星,只是勉强避免了毁灭。在距离地球约150光年的地方,发现了一颗不同寻常的超大质量白矮星,其大气成分前所未见,这是首次以其大气成分为线索识别出合并后的白矮星这一发现发表在《自然天文学》期刊上,可能会对我们银河系中大质量白矮星的演化和超新星的数量提出新问题。
这颗名为WDJ0551+4135的恒星,是在欧洲航天局盖亚望远镜的观测数据中发现。天文学家们随后用威廉·赫歇尔望远镜拍摄了光谱图,重点放在那些被确认为质量特别大的白矮星上,盖亚卫星使这一壮举成为可能。
通过分解恒星发出的光,天文学家们能够确定其大气的化学成分,并发现它存在着异常高的碳含量。来自华威大学物理系的主要作者马克·霍兰兹博士说:这颗恒星是我们以前从未见过的。
你可能会期望看到外层的氢,有时与氦混合在一起,或者只是氦和碳的混合物,但不会指望同时看到氢和碳的结合,因为在它们之间应该有一层厚厚的氦层来阻止这一点,当我们观察它的时候,它没有任何意义了。
为了解开这个谜团,天文学家们变成了侦探,以揭开这颗恒星的真正起源。白矮星是像太阳这样的恒星演化残骸,它们已经耗尽了所有的燃料,并脱落了外层。大多数都相对较轻,大约是太阳质量的0.6倍。
但这一颗质量为1.14倍太阳质量,几乎是平均质量的两倍。尽管它比太阳重,但它被压缩成地球直径的三分之二。白矮星的年龄也是一条线索,年龄较大的恒星绕银河系运行速度比较年轻恒星快。
而且这个天体的移动速度比附近其他冷却年龄相同白矮星中的99%都要快,这表明这颗恒星比看起来要老。有一种无法用正常恒星演化来解释的成分,它的质量是一颗白矮星平均质量的两倍,运动学年龄比冷却推断的要早。
现代天文学已非常确定一颗恒星是如何形成一颗白矮星的,它不应该这样做,唯一可以解释的方法是,它是由两颗白矮星合并而成。其理论是,当双星系统中的一颗恒星在其生命末期膨胀时,它将包裹它的伙伴,随着第一颗恒星的收缩,它的轨道会变得更近。当另一颗恒星膨胀时,同样的情况也会发生。在数十亿年的时间里,引力波的发射将进一步缩小轨道,直到恒星合并在一起。
虽然已经预测会发生白矮星合并,但这一次将特别不寻常。银河系中的大多数合并,发生在质量不同的恒星之间,而这次合并似乎发生在两颗大小相似的恒星之间。由此产生的白矮星大小也是有限制的:
在超过1.4倍太阳质量的情况下,人们认为它会在超新星中爆炸,尽管这些爆炸可能会发生在质量稍低的地方,所以这颗白矮星可以获得多质量并仍能存活下来时很有用。因为合并过程重新启动了恒星的冷却,所以很难确定它有多老。
白矮星可能在大约13亿年前合并,但最初的两颗白矮星可能在数十亿年前就已经存在了。它是到目前为止仅发现有的几颗合并白矮星之一,也是唯一一颗通过组成被识别出来的。
没有那么多如此巨大的白矮星,尽管有比预期的更多,这意味着它们中的一些可能是由合并形成。在未来,研究人员可能会使用一种叫做星震学的技术,从恒星脉动中了解白矮星的核心成分,这将是一种独立的方法,可以确认这颗恒星是由合并形成的。
最大的黑洞有多大,是太阳体积的几倍?
最大的黑洞是是太阳体积的660亿倍。在黑暗无边的的宇宙中,存在着无数的天体,最恐怖的就是存在宇宙中的黑洞了。黑洞恐怖的原因是因为黑洞连光都无法逃离的、有巨大引力的天体。时至今日,人类对黑洞的认知也是非常少的。每当提及黑洞,很多人觉得是个庞大的天体,能够吞噬一切。但这只是我们先入为主的思想罢了,从黑洞的名字中可以了解。黑洞可以分为小黑洞,大黑洞和超大黑洞。而超大黑洞是百万倍至百亿倍太阳的重量,而太阳的质量是地球的33万倍。经过这样比对,就可以理解黑洞的可怕之处。超大的黑洞一般都是恒星。到目前为止,人类在宇宙中发现最大的黑洞是名为ton-618的黑洞,质量约是太阳的660亿倍。在2008年,天文学家发现了这个最大的黑洞。形容它的大小无法用准确的数字来衡量了。其体积约等于整个银河系,银河系接近这个最大的黑洞,银河系将被吞噬。ton-618是颗距离我们非常遥远而且极其发光的星体,它位于猎犬星座。他的巨大吸引力能够让周围所有星系绕着他转,像是宇宙的霸主一样。ton-618的中心在地球上是观察不到的,和类星体一样,在宽谱线的区域的时候,其光谱包含来自冷却气体的反射谱线,所以其光谱中的发射线的宽度非常宽。ton-618这颗超大质量的黑洞离我们有104亿光年的距离,我们看到他散发出来的光是在发生大爆炸发生之后的34亿年间里产生的。ton-618周围的天体在地球上用任何一起也是观察不到的,因为其亮度太过刺眼,掩盖了其他的天体的亮光,其亮度约等于1.4x10^12个太阳的亮度,宇宙中最亮的天体之一。
恒星形成的黑洞都很小,那数十亿倍太阳质量黑洞是咋来的?
遥望夜空,穿越层层蔽障,我们看到的星系越远,看到的宇宙就越古老。我们甚至能看到宇宙发出的第一缕光线、第一批恒星、第一批星系。 当我们观察这些最遥远的天体时,我们发现其中一些星系其核心有超大质量黑洞,其质量往往有太阳质量的数十亿倍! 那么宇宙诞生后这么短的时间内,这些数十亿倍太阳质量的黑洞是咋来的?要知道目前的恒星级别黑洞,也就几十个太阳质量。就算它们使劲合并,也不会在如此短的时间内形成超大质量黑洞。 这一切都要追溯到恒星的天体物理学。 在宇宙中恒星的大小、颜色、寿命和质量各异,这些性质相互之间也密切相关。恒星的质量越大,它的核聚变核心也越大。这意味着更大质量的恒星燃烧得更明亮,温度更高,半径更大,燃烧的速度也更快。 像太阳这样的恒星可能需要超过100亿年的时间来燃烧其核心的所有氢燃料,但宇宙中其他恒星比我们的太阳大几十倍甚至几百倍,它们只需几百万年或者在极端情况下,可能只需几十万年的时间就能将核心中的所有氢聚变成氦。 当恒星核心耗尽燃料后会发生什么? 恒星聚变反应释放出来的能量(轻元素变成重元素,通过爱因斯坦著名的E = mc^2释放能量)是支撑恒星核心对抗强大引力的唯一力量。也就是说,恒星在主序星(燃烧氢)阶段,辐射压力和引力相互平衡,保证恒星以稳定的速度和体积发光、发热。 引力在恒星的一生中一直在努力将其中的所有物质压缩到尽可能小的体积。当核聚变反应因为燃料耗尽而停止时,核心就会迅速收缩。这里的速度很重要,因为如果缓慢压缩某物,它的温度会保持不变,但熵会增加,而如果快速压缩,熵会保持不变,但温度会上升! 就一颗特大质量恒星的核心而言,温度的升高意味着它可以开始融合越来越重的元素,从氦到碳、氮、氧,再到氖、镁、硅、硫,最后在短时间内变成铁-镍-钴。 核心中铁、镍、钴元素是最稳定的元素,每核子的结合能非常高,核心核聚变就会停止,因为接下来制造更重的元素实际上会损失能量、让核心降低温度。那么,当核心没有可以融合的物质,但仍然有引力的存在时,会发生什么呢? 恒星会在失控的核心坍缩中,产生II型超新星爆发! 质量较小的恒星会在其中心留下一个中子星,而一个质量更大的恒星将无法抵抗重力,从而形成一个中心黑洞!一颗质量大约是太阳15-20倍的恒星在其死亡时就会在中心产生一个黑洞,而且恒星质量越大,产生的黑洞就越大! 在一个空间区域内,大量的大质量恒星会通过这一机制产生很多黑洞,然后这些黑洞随着时间融合在一起,或者以恒星和星际物质为食,逐渐生长。而且我们也观察到了这种现象。 但是,这些恒星形成的黑洞都很小,就算它们合并、吸收物质,也不能很快地形成与我们观察相一致的黑洞质量。 一颗恒星质量如果太大,在其死亡时就不会在中心产生黑洞!如果恒星超过130个太阳质量,核心内部的温度就会非常高,能量也非常大,创造的高能量辐射粒子相撞后可以形成物质-反物质对,以正电子和电子的形式出现。 这看起来貌似不是什么大事,但是上文已经说了:唯一使恒星免于核心崩溃的是核聚变产生的辐射压力!当恒星核心通过辐射粒子开始产生电子-正电子对时,核心抵抗引力的辐射压力就会降低。这种现象在大约100倍太阳质量的恒星中就会发生,但是恒星一旦达到130倍的太阳质量,压力就会大幅度减少,使恒星核心开始坍塌,而且坍塌的速度非常快! 这样就会使核心急剧升温,而且核心还包含了大量的正电子,这些正电子与普通物质湮灭后,产生伽马射线,而伽马射线又会进一步加热核心!最终,由于核心的能量非常高,会使整个恒星在最壮观的超新星类型中被完全炸得粉碎:不稳定对超新星!这个过程不仅破坏了恒星的外层,也破坏了恒心的核心,最后什么都没有留下! 如果没有足够大的黑洞在很短的时间内瞬间形成,那大质量黑洞怎么来的?而且我们很确信宇宙中确实存在超大质量黑洞,就像我们在银河系中心发现的人马座A*,从恒星围绕它的引力轨道来看,它的质量相当于四百万个太阳质量。 更不能形成数十亿倍太阳质量的黑洞,例如,在距离我们相对较近的星系,梅西耶87中心的超大质量黑洞足有65亿倍的太阳质量。 这个数量级上的超大质量黑洞,不仅在我们附近被发现,而且它们的红移也非常高,这意味着这些黑洞已经存在了很长时间! 你可能会觉得宇宙一开始的时候就已经存在这些超大质量黑洞了,并不是后来形成的,但这种想法与我们对年轻宇宙的描述不一致,无论是从物质功率谱还是宇宙微波背景的起伏。无论这些超大质量黑洞从何而来,它们都不太可能是跟随大爆炸一起诞生的! 事实证明,恒星的质量可能比我们之前讨论过的那些还要大,当恒星变得更大时,就有了新的希望。让我们回到大爆炸后几百万年宇宙中形成的第一批恒星,这些恒星由当时存在的原始氢气和氦气形成。 有大量证据表明,在很早以前,原始恒星是在更加巨大的区域内形成的,并不像我们现在在星系中看到的只有几十万颗恒星的星团,而是这些原始恒团诞生时包含了数百万颗(甚至数亿颗)恒星。原始气体云丰富、区域大,所形成的恒星质量大、数量多、而且密集,这一点很好理解。 如果我们观察一下目前我们发现的最大的恒星形成区域,位于大麦哲伦星云中的狼蛛星云,我们就能找到一些线索。 上图中的这片区域直径接近1000光年,中心是巨大的恒星形成区域(R136)包含大约45万个太阳质量的新恒星。整个气体云非常活跃,正在形成新的大质量恒星。但在这个恒星形成区域的中心,我们发现了迄今为止宇宙中已知最大的恒星! 这里最大的恒星质量是太阳的256倍。还记得上文说过的不稳定对超新星吗?这个过程会摧毁超过130倍太阳质量的恒星,不留下黑洞?但这种说法只适用于质量在130倍太阳质量以上、250倍太阳质量以下的恒星。如果恒星的质量再大一些,就会产生高能的伽马射线导致光衰变,这些伽马射线会把重原子核吹散成轻的(氦和氢)元素,从而降低恒星内部的温度。 如果一颗恒星的质量超过250个太阳质量,它的全部质量就会完全坍缩成一个黑洞。260倍太阳质量的恒星会产生260倍太阳质量的黑洞,1000倍太阳质量的恒星会产生1000倍太阳质量的黑洞,等等。所以在早期丰富的原始气体云中,会创造出很多超过这个极限质量的恒星,它们的质量完全坍缩成黑洞。随着时间的推移,然后合并增长!短时间内,就会在气体云的中心形成越来越大的黑洞,最后逐渐演化出宇宙中第一个大星系! 据我们所知,这就是我们认为宇宙中最大的黑洞形成的方式!
大多数星系都是螺旋星系,这是什么原因造成的?
在我们宏观的世界里,星际空间基本上是真空的,因为星系之间的距离远远超过星系本身的大小。在宇宙的某些特定区域,质量密度异常高于平均密度,成千上万个星系聚集在一起形成星系团。最近的巨型星系团是晚期星系团,它包含了超过95%的已知星系。与我们的银河系、仙女座星系和大部分邻近星系不同,在星团后期,特别是星团中心区域,几乎没有螺旋星系。NGC 4911是一个螺旋星系,在质量和大小上与我们的银河系非常相似。幸运的是,到目前为止,NGC 4911已经逃出了附近的其他巨型星系,保留了螺旋星系结构!因为螺旋星系会在重力的作用下与附近的其他星系合并,螺旋星系中典型的悬臂结构会被破坏,合并后的星系是常见的椭圆形。哈勃超深空的曝光时间是NGC 4911星系的十倍。上面的哈勃超深场告诉我们,宇宙在一个只有11平方弧分的空间区域里包含了10000个星系。如果按照整个天空来计算,我们可以得出结论,在我们可观测的宇宙中,至少有1200亿个星系。一个星系的直径应该受到星系中恒星总质量的限制。惯性运动制约着星系和恒星的轨迹。圆形和椭圆形星系有利于星系(恒星)轨迹的反复运动。螺旋星系的运动轨迹很难重复,很容易产生轨迹位移。万一我的假设成立,宇宙中星系和恒星之间的引力平衡会因星系位移而被打破,星系(恒星)的排列会出现紊乱。这是不可想象的,也是可怕的。后来天文学家又发现,人马座A*被厚厚的一簇恒星包围着,使得它在银盘中高高凸出,看起来非常明亮。这个密集的星团直径为20,000光年,科学家称之为银核。它们高速绕着超级黑洞人马座A*运行,以免被黑洞吞噬,这也是16万光年长的银河系会被驱动旋转的原因。大多数科学家认为,银河系呈螺旋形的原因是其中心的人马座A *黑洞在不断旋转。根据超密度波理论,这个黑洞由内向外形成涟漪,然后向外展开旋臂。
为什么最大的星系都是椭圆星系,而非螺旋星系?
我们知道,在宇宙中存在着无数个星系,它们大小、结构不一,形态各异。那为什么宇宙中的那些最大的星系都是椭圆星系而不是螺旋星系呢?螺旋星系在其结构上是不是受到了某种限制?今天就说下星系大小的问题。先看下目前所知最大的螺旋星系是哪个?在一个黑暗的夜晚仰望天空,仅用肉眼就能看到很多的恒星、行星,甚至是微弱的星团和星云。但是夜空中最大的结构是那条横跨穹顶的银河系暗带。从我们的角度看这是银河系的内部平面。对我们来说它非常巨大,包含了几千亿颗恒星,直径10万光年。但银河系并不是最大的螺旋星系,本星系群中的仙女座星系也不是,但它是我们天空中角大小最大的星系。仙女座星系能成为我们天空中看起来最大星系,两个因素:首先它真的很大!直径约22万光年,其中包含了大约一万亿颗恒星,是银河系恒星数量的三到五倍,直径的两倍多,是我们所在星系群中最大的星系。其次它离我们很近!距离只有254万光年,是宇宙中离我们最近的大星系。本星系群中的星系能被认为是一个集合的原因是,它们都被引力束缚在一起!再过几十亿年,仙女座、银河系、三角座星系和本星系群中所有其他的小星系将会合并在一起,形成一个独立的巨型星系。星系合并后最终得到的不是一个螺旋星系,而是一个巨大的椭圆星系!那么为什么会变成椭圆而不是螺旋星系呢?只看一两个孤立的例子并不能解决问题。如果我们想准确地知道星系合并中发生了什么,我们需要观察目前所能看到的一切,并从中得出结论。那么,如果我们观察宇宙中的星系,并优先选择最大的星系,我们会发现什么?在上图中有两个比较明显的星系,其中一个与银河系大小相当。就是图像右边的螺旋状结构:IC 4970,它正在引力的作用下与其庞大的邻居发生着相互作用。上图中的“巨型”星系,有两个庞大、扩张、分散的旋臂,这两个旋臂实际上要比我们在上图中看到的延伸得更远。NASA的GALEX太空船在紫外线捕捉到了这个巨型星系的全貌,而且这个星系也是我们迄今为止在宇宙中发现的最大的螺旋星系。下图:这是NGC 6872星系,直径约52.2万光年,是已知宇宙中最大的螺旋星系。当然,宇宙那么大,很有可能存在比这个更大的螺旋星系,但我们目前只确定了这一个,因为它距离我们“只是”2亿光年多一点。NGC 6872的质量明显大于银河系或仙女座星系,甚至两个星系的总和。而且在物理尺寸上也要大得多,据我们所知,宇宙中就算存在更大得螺旋星系,也不会比NGC 6872大太多。但是宇宙中有很多星系比NGC 6872要大的多,它们就是椭圆星系!宇宙中的庞然大物:椭圆星系就算我们只看离我们最近的大星系团室女座星系团,其中最大的星系是梅西耶87,它的直径大约有100万光年,包含数万亿颗恒星,总质量是我们星系的200倍!换句话说,在这个普通的星系类型中,一个普通的大椭圆星系,使已知最大的螺旋星系在它面前相形见绌。但宇宙中还有更大的椭圆星系。上图的星系是IC 1101,迄今为止宇宙中已确认的最大的单一星系。距我们10.7亿光年远,包含了大约100万亿颗恒星,几乎是银河系的1000倍,总质量是10^15个太阳质量,直径估计有5到6百万光年。与已知最大的螺旋星系相比,已知最大的椭圆星系包含:恒星数量几乎是它的100倍,总质量大约是它的几百倍在最大方向上大约是它物理大小的10倍。螺旋星系在椭圆星系面前就像个小矮人!螺旋星系是怎样形成的?为什么宇宙中最大的星系几乎都是椭圆星系?宇宙中有许多大型星系,通常位于巨大星系团的中心,它们的质量通常是银河系的数百到1000倍,但其中没有一个是螺旋星系!举个例子,上图中,天炉星系团右下角明亮的大螺旋星系,它甚至还比不上仙女座星系的质量,而其中巨大的椭圆星系是仙女座星系总质量的许多倍。那么,为什么螺旋都是小矮人呢?我们下面就看下螺旋星系是如何形成的!在早期宇宙中,大爆炸后不久,那些生来就比其他区域具有稍多物质和能量的微小区域,通过引力开始优先地吸引物质。最终,足够多的物质被吸引到气体团块中,导致了恒星的形成和星团的形成。首先形成的集群是一个更大的结构的一部分(一个非对称的气体云团),它在最短的方向率先发生坍缩,首先形成一个圆盘。随着时间的推移,圆盘吸积了越来越多的物质,聚集了附近所有的星团,由于密度波而形成了一个螺旋状的结构。与星系融合的中小规模的星团进入星系核心,一直保持着螺旋结构。这个过程发生在银河系,仙女座,以及几乎所有我们看到的螺旋星系。一团巨大的气体因引力作用而坍缩、“压扁”并开始旋转。由于圆盘的不稳定性而产生的密度波就出现了螺旋结构,螺旋星系一直是螺旋结构,只是因为没有灾难性的膨胀来摧毁这个结构。但是,在宇宙中导致一个更大星系形成的过程(与一个或多个其他螺旋星系合并)正是破坏着宇宙中的螺旋结构!这个过程在宇宙中是非常普遍的现象,那些从未经历过合并的孤立星系是相对不受干扰的螺旋星系。当两个星系引力合并,引力发生作用后恒星的旋臂会受到极大的干扰,会经历一个星爆阶段,也就是恒星形成异常活跃,一旦星爆阶段结束,星系就进入了最终的椭圆状态。如果想要两个大星系合并在一起并保持螺旋结构,就需要非常好的机缘巧合。这在统计学上不太可能发生。而且合并的次数越多,尤其是大型星系合并的越多,螺旋结构就更容易被破坏,最终得到一个椭圆结构。但是也有一些星系似乎是螺旋星系和椭圆星系的混合体,我们称其为“半合并”状态,也就是一个巨大的螺旋星系与一个很小的星系合并形成的部分椭圆结构,最初的螺旋星系在某种程度上仍然保持完整。这就是为什么宇宙中最大的螺旋星系并没有那么大,更大的星系通过合并,它们更有可能变成巨大的椭圆星系而不是螺旋星系!