星系,从只有数千万颗恒星的矮星系到上兆颗恒星的椭圆星系都有,全都环绕着质量中心运转。
星系,从只有数千万颗恒星的矮星系到上兆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。
1、NGC 7331NGC 7331是在天球上位于飞马座内的一个星系,星系类别为Sb型。
它距离我们地球约4000万光年。
这个星系的大小和结构都与我们所在的星系相似,因此曾经被认为是"银河系的双生子" ,然而,关于银河系结构的新发现,已经使这种相似性受到质疑。
2、星系马林1星系马林1之所以拥有如此奇特的形态,主要是因为与一个比它自身要小得多的星系的相互作用,那就是IC 4970,后者的质量仅有马林1的大约1/5。
这对奇特的组合距离地球约2.12亿光年,位于南天的孔雀座之中。
3、大螺旋星系大螺旋星系(NGC 123)是一个非常迷人的星系,无数明亮的恒星和黑色尘埃点缀期间,大片星际气体围绕中心形成螺旋臂。
这些螺旋臂上分布着无数蓝色恒星,恒星之间点缀着黑色星际尘埃带。
虽然很难看到这个星系,但是通过特殊装置,还是能观测到数十亿颗昏暗的恒星和大量星际气体,它们的质量很大,是内部星系的原动力。
我们只有利用看不见的暗物质理论,才能解释清楚这些可见的外部星系的运动原因。
4、仙女星系仙女星系,又叫仙女座大星云,位于仙女座方位的拥有巨大盘状结构的旋涡星系,直径22万光年,距离地球有254万光年,是距银河系最近的大星系。
仙女星系在梅西耶星表编号为M31,星云星团新总表编号位NGC 224,在东北方向的天空中看起来是纺锤状的椭圆光斑,是肉眼可见的最遥远的天体。
仙女星系和银河系同处于本星系群,质量是银河系的二倍,直径至少是银河系的2倍。
仙女星系是本星系群中最大的星系,正以每秒300公里的速度朝向银河系运动,在30-40亿年后可能会撞上银河系,最后并合成椭圆星系。

5、双胞胎星系双胞胎星系由两个重叠的螺旋星系构成,位于玉夫座星系(NGC 253)附近。
它们的光芒照亮了周围尘埃带,像是一盏灯,照亮了其星系半径6倍的区域,天文学家借助它的帮助,观察到一些自身发光不足的星系。
一、IC 1101IC 1101是已知宇宙中最大的星系,位于距离地球大约10.45亿光年的阿贝尔2029星系群的中心星系,其半径约为200万光年(包含晕),相当于银河系直径的20多倍,是已知最大的星系。
IC 1101是位于室女座的一个星系。
它的赤经为 15h 10m 56.20s, 赤纬为 +5° 44′ 41.00″,大小 0.011′。
IC 1101是位于阿贝尔2029星系团中心最亮的星系,被分类为超巨大椭圆星系到透镜状星系,位于室女座,距离地球10.45亿光年。
IC 1101是已知最大的星系之一,它的体积非常巨大,足以容纳数千个银河系。
以前的资料显示该星系半径为210±10万光年,但是如何定义这种星系的大小,在天文学的文献中仍有争议。
二、三角座星系三角座星系,是位于北天三角座内的一个螺旋星系,有众多变星,在本星系群中是第三大的星系,比邻近的仙女座星系和银河系略小一些,并可能受到仙女座星系的引力约束,但在宇宙中仍可算是一个大的螺旋星系。
在良好的观测环境下,三角座星系能以肉眼直接看见。
三角座星系相对于天空平面略微倾斜,所以其旋臂、气体云、明亮的恒星都能很好的呈现在面前。
M33位置靠近仙女座星系,在这两个星系的观星人,彼此都可以看见天空上有个非常壮观的螺旋星系。
从地球看出去,这幅由27张照片拼凑出来的极清晰M33马赛克影像,美妙地呈现出星系松散漩涡臂上的蓝色星团和粉红色恒星形成区。
其中洞穴状的NGC 604,是从星系中心向右上方伸展之漩涡臂上最明亮的恒星形成区。
像M31一样,M33有着众多已经经过精确量测的变星,让这个邻近的螺旋星系成为一个测定宇宙距离尺度的宇宙量天尺。

三、银河系银河系是包含我们太阳系的星系,它的英文名称"乳白"是源自它是横跨夜空的黯淡发光带,以裸眼观看无法分辨出个别的恒星。
"Milky Way"这个名称是翻译自拉丁文的via lactea,而它又是从希腊的γαλαξίας κύκλος(galaxías kýklos,"milky circle")翻译来的。
从地球看,因为是在银河盘面结构的内部,因此呈现环绕天空的环带。
伽利略在1610年使用望远镜首先解析出环带是由一颗颗恒星聚集而成;直到1920年初期,天文学家还认为银河包含了宇宙中全部的恒星。
随着1920年天文学家沙普利和柯蒂斯的大辩论,和经由爱德温·哈伯的观测,显示银河只是众多星系中的一个 -现在估计在可观测宇宙有多达2,000亿个星系。
银河系是一个棒旋星系,它的直径通常被认为是100,000至120,000 光年,但也可能是150,000至180,000光年。
估计银河拥有1,000亿至4,000亿颗恒星,甚至可能高达1兆;而且银河系可能有1,000亿颗行星[34][35]。
太阳系位于银盘内,距离银河中心27,000光年处的一条气体浓密,被称为猎户臂的螺旋臂内侧边缘。
在内侧10,000光年范围内的恒星形成突起的核球和一条或多条短棒从核球延伸。
非常靠近中心点的一个强烈辐射源,被命名为人马座A*,可能是个黑洞。
在很大距离范围内的恒星和气体大约都以每秒220公里的速度在轨道上绕着银河中心。
这种恒定的转速与开普勒动力学相抵触,因此推测银河系中有很大量的质量来自不发射也不吸收电磁辐射的物质。
科学家还发现一旦宿主星系有足够大的质量,那么该天体系统附近的"流浪黑洞"就无法逃脱,而且通过黑洞合并的途径还可能增加中央超大质量黑洞的质量。
此外,科学家还提出了一种方法,即弓形激波法来寻找"流浪黑洞",这是因为"流浪黑洞"通过诸如银河系气体盘时会产生高速冲击,并释放出射电波,类似于超音速飞机产生的音爆,这种方法可以探测到哪些看不见的"流浪黑洞"。
科罗拉多大学天体物理学家杰里米·达林认为该方法比较新颖,"流浪黑洞"在吸积其他天体物质时可释放出辉光,这一点和其他黑洞类似,由于"流浪黑洞"不容易被探测到,因此寻找此类天体就变得有些棘手,在我们银河系演化早期,矮星系中遗留的"流浪黑洞"可分布在银河系边缘附近,它们也是宇宙中较早的一批黑洞,对我们研究宇宙演化有着重要意义。
事实上日前美国哈佛-史密松森天体物理学研究中心的科学家最新研究显示,在宇宙早期星系正在构造时期就存在着数百个超大质量黑洞,很可能就在银河系周围游荡徘徊。
尽管这些流氓黑洞可能会吞噬任何接近它的星体,但幸运的是地球是非常安全的,距离地球最近的流氓黑洞也至少有数千光年之遥。
目前天文学家正在定位这些黑洞的位置,同时这项研究也将提供银河系形成的重要线索。
负责这项研究的是哈佛-史密松森天体物理学研究中心的赖安-奥利瑞(Ryan O’Leary)和阿维-罗卜(Avi Loeb),罗卜说:"这些黑洞包含着银河系历史阶段的残骸物质,可以这样说,我们是考古学家,通过分析研究这些黑洞将揭示银河系过去的历史,以及早期宇宙阶段黑洞的形成历史。
"依据这项研究的理论,流氓黑洞起初潜伏在小型、低质量星系的中心,经过数十亿年之后,那些矮星系彼此进行吞并,形成了像银河系这样完全发育的星系。
每当两个存在中心黑洞的原星系发生碰撞时,它们的黑洞将合并形成一个,这样的黑洞具有原星系的"残骸"。
在合并过程中,重心引力辐射方向的喷射物将导致黑洞产生反冲后坐力。
这种典型的反弹力将使黑洞超速向外逃溢,其速度足以离开所在的主矮星系,但由于重力作用却不足于完全脱离周边的星系。
最终的结果就是像这样的黑洞徘徊于银河系的外部区域。
目前在银河系外部区域存在着数百个流氓黑洞,每个黑洞的质量都相当于可容纳1000-100000个太阳。
这些黑洞很难被探测到,它们一般情况下不可见,除非在吞并和共生过程中。
一种信息透露了流氓黑洞的存在——当黑洞逃溢时矮星系中环绕黑洞的恒星簇出现被拉拽的迹象。
仅有最接近黑洞的恒星被猛拉出来,整个恒星簇变得更加紧凑一些。
由于在宇宙中恒星簇的体积非常小,有时也仅有一颗恒星,天文学家必须掌握更多微妙的线索证实其存在和起源。
比如:恒星光谱特征将显示多样性恒星存在着,呈现较宽的光谱线。
恒星簇中的恒星快速移动,它们的路径将受到黑洞重力的影响。
奥利瑞解释说:"黑洞周围恒星簇的作用相当于灯塔,警示着它的周围存在着‘危险暗礁’,如果没有这些恒星指明道路,我们则不可能发现这些黑洞。
" 银河系周围流氓黑洞的数量取决于有多少中心位置包含黑洞的原星系,以及多少原星系合并形成银河系。
对以上数据的发现和研究将对理解银河系的历史提供新的线索。
定位恒星簇作为"路标指示牌",将是最简单发现黑洞的方法。
罗卜说:"迄今为止,天文学家仍无法探测到在银河系周围存在紧凑高密度恒星簇的具体数量,目前我们知道应当期望得到什么样的探测结果,我们将基于现有的太空勘测展开新一类型的天体搜索。
"目前,罗卜和奥利瑞的这项最新研究将发表在近期出版的《皇家天文学会月刊》上。