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第61章 仙女座星系(第3页)

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,直径约20万光年,厚度约2000光年。

盘内充满了poputioni恒星(年轻恒星),年龄从几百万年到几十亿年不等,金属丰度较高——这些恒星由盘内的气体和尘埃形成,继承了前一代恒星的重元素。

盘的核心是旋臂:仙女座有两条主要旋臂(编号为a和b),以及一些次要的旋臂碎片。

旋臂的密度比盘内平均密度高2-3倍,这种密度波会压缩气体和尘埃,触发恒星形成。

比如仙女座最大的恒星形成区ngc206,直径约4000光年,包含数百万颗年轻恒星,其中许多是o型和b型大质量恒星(质量是太阳的10-100倍)。

这些恒星的亮度极高,能照亮周围的气体云,形成绚丽的发射星云(如ngc2023)——它们就像宇宙中的“灯塔”

,标志着恒星的诞生地。

但大质量恒星的寿命很短:o型星只能活几百万年,b型星能活几千万年。

当它们死亡时,会发生超新星爆发,将重元素(如碳、氧、铁)抛回星际介质,为下一代恒星的形成提供原料。

仙女座中的超新星遗迹(如sn1885a,是人类历史上第一颗用望远镜观测到的超新星)就是这种“宇宙循环”

的证据。

3星际介质:恒星的“原材料仓库”

仙女座的星际介质(is)包括气体(氢、氦为主)和尘埃。

其中,中性氢(hi)的质量约为太阳的500亿倍,分布在盘内和旋臂中;分子氢(h?)则集中在分子云里,是恒星形成的“原料”

——分子云的质量可达太阳的100万倍,温度约为10-20k(接近绝对零度),密度约为每立方厘米100-1000个分子。

当分子云在引力作用下坍缩时,会形成原恒星(protostar),随后核心温度升高到足以引发核聚变,成为主序星。

仙女座中的分子云分布与旋臂一致,说明旋臂的密度波是恒星形成的“触发器”

4暗物质晕:看不见的“宇宙骨架”

仙女座的暗物质晕是一个巨大的、球形的结构,半径约为100万光年,质量约为13万亿倍太阳质量。

它的密度随距离增加而下降,但延伸范围远超可见的星系盘。

暗物质的存在有多重证据:旋转曲线:如前所述,外围恒星的旋转速度未随距离下降,说明有额外引力;小主,这个章节后面还有哦,,后面更精彩!

引力透镜:仙女座的质量会弯曲后方星系的光线,形成透镜效应,通过测量这种弯曲可计算总质量;星系合并历史:仙女座的卫星星系(如32)的轨道动力学表明,暗物质晕提供了主要的引力束缚。

四、卫星星系:仙女座的“小跟班”

与演化遗迹仙女座星系并非孤立存在,它拥有多个卫星星系(satellitegaxies)——围绕它旋转的小型星系,像行星围绕恒星一样。

目前已知的卫星星系约有40个,其中最着名的是32和110。

132:被潮汐力剥离的“星系核”

32是一个椭圆星系(e2型),距离仙女座核心约8000光年,质量约为太阳的10亿倍。

它的形状非常紧凑,直径仅约800光年,恒星密度极高——中心的恒星密度是银河系核球的100倍。

天文学家认为,32原本是一个更大的漩涡星系,但在数十亿年前被仙女座的引力捕获。

仙女座的潮汐力(引力差)剥离了32的外层气体和恒星,只剩下密集的核部。

32的恒星几乎都是年老的poputionii恒星,没有年轻的恒星形成——因为它的气体已经被仙女座“偷走”

,失去了形成新恒星的原料。

2110:仍在“造血”

的椭圆星系110是一个更大的椭圆星系(e5型),距离仙女座核心约25万光年,质量约为太阳的150亿倍。

与32不同,110的盘内有明显的尘埃带,说明它最近(数百万年内)仍有恒星形成活动。

110的结构更“蓬松”

,恒星密度较低,包含一些年轻的蓝色恒星。

天文学家推测,它可能是仙女座捕获的一个“原始星系”

,保留了部分气体和尘埃,因此还能继续形成恒星。

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