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第三十四章 河外星系（第1页）

河外星系是指在银河系以外，由大量恒星组成，但因为距离遥远，在外表上都表现为模糊的光点，因而又被称为"河外星云"。人们又观测到大约10亿个同银河系类似的星系。按照它们的形状和结构，可以分为:旋涡星系、棒旋星系、椭圆星系和不规则星系。人们估计河外星系的总数在千亿个以上。最通用的河外星系分类法是1926年哈勃提出的。河外星系的发现将人类的认识首次拓展到遥远的银河系以外，是人类探索宇宙过程中的重要里程碑。

e系一般由核和晕组成。核又分为核球和核心。有些矮e系没有核。s系最复杂。

由于观测技术的改进，发现有的透镜状星系仍可看出有旋涡结构，实际上应该是sa或sba，但也有一部分so和sbo至今看不出任何旋涡结构。

河外星系是面光源，人们可以测量它的表面亮度，研究表面亮度的变化规律。一般说来，物质密度越大，辐射就会越强，光度在星系视面上的变化情况反映了物质分布的情况。因此，研究亮度的变化规律，对了解星系的结构是很有价值的，不同类型星系的表面亮度是不相同，椭圆星系的亮度、旋涡星系的亮度、透镜状星系的亮度各有不同。

如果知道了河外星系的距离，从观测得到的视星角度等可以求得绝对星等，或者光度。观测表明，河外星系的绝对星等弥散很大。其中椭圆星系的绝对星等弥散是最大，最亮的可以达到-22等，最暗的可以暗到-10等以下。旋涡星系和不规则星系的绝对星等相对说来弥散较小。

由于星系的亮度总是由中心向边缘渐暗，外边缘没有是明显界线，往往用不同的方法测得的结果也是不一样的。

椭圆星系的大小差异很大，直径一般在3300多光年至49万光年之间;旋涡星系的直径一般在1.6万光年至16万光年之间;不规则星系直径一般在6500光年至2.9万光年之间。

星系的质量一般在太阳质量的100万至10000亿倍之间。椭圆星系的质量差异很大，大小质量的差竟达1亿倍。相比之下，旋涡星系质量居中，不规则星系一般较小。

旋涡星系符号为s0，它具有一个核心部分，称为核球。核球外面是一个薄薄的圆盘。从核球外缘附近有两条或更多条旋臂向外延伸出去，极少发现有一条旋臂的。核球部分有的比较圆，有的比较扁，也可以用e0-e7来表示核球的形状。

旋涡星系还可以分为sa、sb、sc等次型。分类的标准有两条旋臂的开展程度与核球的相对大小。sa型核球的相对大小最大，旋臂缠得最紧;sc型核球的相对大小最小，旋臂最开展。如果旋涡星系是"极向"的，即其对称轴与视线重合，它的旋涡特点就很容易看出来;如果对称轴与视线垂直，旋涡形状就不容易看出来。同时，由于星系对称面附近星际物质的消光作用，常可看到一条暗带。多数旋涡星系有两条对称的旋臂，如猎犬座旋涡星系m51、三角座旋涡星系（m33）;室女座河外星系又称草帽状星系，是巨大的旋涡星系，从侧面看中央突出呈球形，赤道边缘呈盘状，四周有旋臂。但是一般说来，多旋臂常出现在星系外边缘，而且很短，缠得很紧。还有些旋涡星系的形状很特殊，例如有的有环状结构，有的旋臂极不规则，呈"v"字形等等。

与旋涡星系平行的还有一类，称棒旋星系，符号为sbb棒旋星系的特点是一个棒状物，棒的中心部分有核球，旋臂从棒的两端向外延伸出去。与旋涡星系类似，棒旋星系也可分成sba、sbb、sbc等次型。分类的依据与旋涡星系一样。sba型的旋臂最不开展，看起来像希腊字母"θ"，核球最大。sbc型的旋臂最开展，像一个大写的拉丁字母"s"，核球也最小。

不规则星系符号为i或in。它具有不规则的形状，又分为两个次型irri。irri型不规则星系中心没有核，看不出有旋转对称性，它的恒星组成类似于sc，偶而隐约可以看见旋涡结构。irr2型则完全不规则，是一种特殊天体，如著名的m82。

活动星系，这是一些核心部分非常明亮而且有强烈活动的星系。核发出的光往往占星系总辐射的大部分。它又包括很多种类型如n星系、赛佛特星系等等。从星系数按类型的分布来看星系中旋涡星系（包括棒星系）所占比例最大，约60%以上，不规则星系占比例最少，仅占2%左右。

星系分类法是哈勃在1926年提出的，分为:在椭圆星系中，比e7型更扁的并开始出现旋涡特征的星系，被称为透镜星系。透镜星系是椭圆星系向旋涡星系或者椭圆星系向棒旋星系的过渡时的一种过度型星系。

至今为止，经科学家的不懈探索已发现河外星系10亿多个，探索距离达360亿光年。那么距离我们银河较近的河外星系又是哪些呢?

大麦哲伦星系（largemagellaniccloud），距离我们16万光年;其次为小麦哲伦星系，距离我们19万光年。从外形上划分，它们都是不规则星系。它们是银河系的附属星系，在南半球才能看到。肉眼可见。当年麦哲伦航海到南半球发现了它们，因而得名。

仙女座星系（theandromedagalaxy）是离我们所在的银河系较近的一个星系。她是一个典型的螺旋星系（spiralgalaxy），但规模比银河系大。

由于人类身处银河系，无法观测到银河系的全貌，但天文学家想象银河系也是一个类似于仙女座星系的螺旋星系。仙女座星系、银河系和其他30多个星系共同组成一个更大的星系集团--本星系群（localgroupgalaxycluster）。

仙女座星系在18世纪法国天文学家charlesmessier的遥远模糊天体列表中排在第31位，故又称m31。她距离地球约200万光年，直径达16万光年（银河系为10万光年），质量不小于3.1x1011个太阳质量，含有2亿颗以上的恒星，是本星系群中最大的一个。

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