为什么星系具有不同的形状

在世界各地无数科学教室的墙壁上挂在墙上，这是我们家园的插图银河系。您可能听说过。但是您可能不知道这些海报比星系本身的关键组成部分比例厚。

这是正确的。像炸鸡蛋一样，银河系由一个被平坦的薄盘包围的中央凸起组成。当我们说“瘦”时，我们的意思是令人难以置信的瘦弱。作为物理学家和福布斯通讯员Jillian Scudder指出，银河系的“光盘”长度约100,000光年，但高约0.6光年。这意味着，比例地比典型的打印机纸薄30倍。

天文学家估计有周围2000亿星系在可观察到的宇宙中。但是，当我们看到科幻电影中描绘的其他星系时，它们往往具有与我们相同的基本形状。这将是我们以人为本偏见的一个例子。尽管其中许多确实类似于银河系，但其他人的形状和形式却大不相同。

星系如何获得形状

在我们进一步之前，让我们退后一步，谈论所有星系的共同点。星系是由重力。它们由气体，恒星灰尘和数百万（甚至数十亿美元）组成，伴随着自己的行星和小行星带。

除了相似之处，每个星系都有一个独特的故事要讲。每个历史的形状都反映了。科学家分裂星系分为几个基于外观的类别。银河系是所谓的螺旋星系，这意味着它看起来像是一张宽阔，扁平的光盘凸在其中心向外突出。

该布置是旋转速度，时间和重力的产物。要了解更多信息，我们与加利福尼亚大学圣克鲁斯大学教授的天体物理学家拉贾·盖哈塔库塔（Raja Guhathakurta）进行了交谈，并就星系如何发展的权威进行了交谈。这是一个邀请的领域很多辩论。

Guhathakurta说：“这些事物如何形成的物理学并不完全是熟悉或定居。”尽管如此，人们普遍认为，大多数螺旋星系都是旋转的气体和灰尘云开始的。它们旋转的速度很重要。根据Guhathakurta的说法，巨大的，快速旋转的云更可能成为螺旋星系。

重力试图将这些旋转的无定形物体拉入平坦的飞机。随着时间的流逝，由于重力和由于摩擦而导致的能量损失，云被迫收缩。并且由于原则称为角动量的保护，当旋转对象收缩时，它会更快地旋转。您可以在当地的溜冰场上看到这一点。经验丰富的滑冰者知道会增加他们的旋转速度通过向内拉手臂。

因此，就像披萨面团的旋转斑点一样，当无形状的气体/尘埃云高高地变平时，会形成螺旋星系。相同的物理力也会影响尖头“臂”的外观，这些外观可以在此类星系的边缘周围看到。

Guhathakurta说：“螺旋臂的类型几乎可以肯定与旋转率有关。”快速旋转的系统往往具有一圈小的紧身手臂。相比之下，那些移动更慢的人具有更长的更长的，松散的包装。为了理解原因，Guhathakurta建议尝试一个小型的家庭实验：“想象一下搅拌咖啡。将一团奶油放在中心以外的地方。您会注意到奶油会形成螺旋形式，”他说。然后，用勺子搅拌酿造。如果您这样做迅速，则图案的手臂将变得越来越紧。

凸起的奥秘

好的，是时候快速回顾了。到目前为止，我们已经谈到了螺旋星系如何发展以及旋转如何塑造他们的手臂。但是，与我们之前提到的那些凸起有什么关系？在螺旋星系的中心，您会发现一群非常古老的星星围绕中心点旋转。这是凸起。当圆盘中的星星以有序的水平平面四处移动时，构成凸起的星星就像蜜蜂在蜂巢周围不稳定地蜂拥而至。天文学家仍在试图弄清楚这些凸起形式。有些人推测他们在螺旋星系的其余部分之前就发展出来，而另一些人则认为相反是正确的。

现在想象一个膨胀的星系。这东西将是没有光盘的，要么看起来像一个巨大的圆形领域或庞大的美式足球。在内部，它的星星将在各个方向上绕着银河系的中心点绕。恭喜，您刚刚描绘了椭圆星系。Guhathakurta说，当两个可比质量合并在一起时，椭圆星系形成。（尽管他补充说，这可能不是形成椭圆星系的唯一过程。）

顺便说一句，我们自己的银河系即将参加其中一项合并。专家项目最终将与附近的仙女座银河系，将这两个螺旋星系重新生成一个椭圆星系的过程。该过程应从现在开始约30亿年开始，并在此外的40亿年内完成。显然，这不是您或我将活着的东西。但是无论如何，科学家已经为这个未来的椭圆星系提出了一个名字：他们称其为“”牛奶“每个人都喜欢一个好的波特曼多。

应该注意的是，某些星系既不是螺旋形，也不是椭圆形。所谓的不规则星系缺乏凸起，可能具有多种形状。此外，科学家们观察到了一些目前正在进行的银河合并。也许有一天它们看起来像是不错的，全面的椭圆形，但是目前，这些发展中的工会似乎混乱且扭曲了。还有一些有记录的大螺旋星系的例子蚕食较小的人太近了，受害者被一点一点吞噬。正如汉尼拔·莱克特（Hannibal Lecter）可能会说的那样，通过法瓦豆和基安蒂。