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仙女座星系：有大量恒星的星系
在本星系群的數(shù)十個(gè)星系中，仙女座星系是其中最大的一個(gè)，其直徑估計(jì)為22萬(wàn)光年，將近210億億公里，這要比銀河系更大一些。在這個(gè)巨大的星系中，包含著多達(dá)1萬(wàn)億顆恒星。這個(gè)星系離我們大約254萬(wàn)光年(更早之前的數(shù)據(jù)是220萬(wàn)光年)，在宇宙中這是一個(gè)很近的距離，那么，為什么仙女座星系看起來(lái)還是非常暗淡，并且又小呢
首先，仙女座星系看起來(lái)并非只是一顆星星，它其實(shí)是呈現(xiàn)為光斑，直徑遠(yuǎn)大于星點(diǎn)。事實(shí)上，在觀測(cè)條件非常好的地方，仙女座星系看起來(lái)非常大，其視直徑大于月球和太陽(yáng)，僅次于大、小麥哲倫星云，位列全天第三。
通過(guò)計(jì)算可知，仙女座星系的理論最大視直徑為5度。但在仙女座星系(以及其他星系)中，越靠近星系邊緣，恒星的密度越低;越靠近中心，恒星的密度越高。因此，仙女座星系的邊緣亮度并不高，人的肉眼無(wú)法看到，我們只能看到仙女座星系距離中心的一定區(qū)域。
由于仙女座星系的盤(pán)面相對(duì)于我們是傾斜的，所以它看起來(lái)并非是圓盤(pán)形。根據(jù)測(cè)量，仙女座星系的視直徑為3.2度×1度。相比之下，月球和太陽(yáng)的視直徑都只有0.52度左右，仙女座星系其實(shí)看起來(lái)要比滿(mǎn)月大得多。下圖是仙女座星系與月球的視直徑對(duì)比：
但與月球相比，仙女座星系要暗得多。即時(shí)仙女座星系擁有1萬(wàn)億顆恒星，但這個(gè)星系離我們實(shí)在太遠(yuǎn)了，它的視星等僅為3.4等，視亮度只有滿(mǎn)月的三百萬(wàn)分之一。正因?yàn)槿绱?，仙女座星系難以在夜晚用肉眼看到。只有去觀測(cè)條件非常好的地方，才能看到一團(tuán)亮斑的仙女座星系。
不過(guò)，仙女座星系的實(shí)際亮度非常高，畢竟這是一個(gè)擁有大量恒星的大型星系。仙女座星系的絕對(duì)星等為-21.5等，其實(shí)際亮度相當(dāng)于太陽(yáng)的340億倍。
由于仙女座星系正以每秒110公里的速度在接近銀河系，所以未來(lái)的人類(lèi)會(huì)看到越來(lái)越大并且越來(lái)越亮的仙女座星系。只是這需要非常漫長(zhǎng)的時(shí)間，因?yàn)橹钡?5億年后，仙女座星系才會(huì)真正接觸銀河系。
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仙女座星系，仙女座大星云，你知道么？
隨著人類(lèi)觀察宇宙的進(jìn)步，宇宙的神秘面紗慢慢揭開(kāi)面紗!
通過(guò)大望遠(yuǎn)鏡，你可以看到夜空中有許多星系，如銀河系，但不在由恒星組成的銀河系內(nèi)。它們是銀河系外的星系。銀河系外星系的發(fā)現(xiàn)可以追溯到200多年前。
在17世紀(jì)，人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些朦朧的物體。它們被稱(chēng)為“星云”。其中一些星云是氣態(tài)的，而另一些星云被認(rèn)為是由許多多恒星組成的，比如銀河系。當(dāng)時(shí)，法國(guó)天文學(xué)家梅西耶根據(jù)他的觀察編制了梅西耶星表，記錄了當(dāng)時(shí)觀測(cè)到的許多渦旋形狀的未知物體，包括仙女座星云m31。
然后，從1885年開(kāi)始，人們逐漸在仙女座大星云中發(fā)現(xiàn)了許多新星，推斷仙女座大星云不是通常被動(dòng)地反射光的塵埃氣體云，而是由許多恒星組成的天體。系統(tǒng)。那么，地球離仙女座星云有多遠(yuǎn)?或者這些螺旋狀星云在銀河系內(nèi)部還是外部?那么，仙女座星云是在銀河系還是更遙遠(yuǎn)的恒星群中的問(wèn)題?世界被分成兩個(gè)陣營(yíng)，并進(jìn)行了激烈的討論。
20世紀(jì)早期,美國(guó)兩大天文學(xué)家柯提斯和薛普利就進(jìn)行了一場(chǎng)爭(zhēng)辯。薛普利覺(jué)得仙女座星云是銀河系外部的天體,柯提斯則覺(jué)得仙女座星云是銀河系以外的天體。當(dāng)時(shí)，柯提斯人研究了仙女座星云中爆炸的超新星，發(fā)現(xiàn)它們的亮度非常暗。結(jié)論是仙女座星云離地球很遠(yuǎn)。此外，他還測(cè)量了仙女座星云與我們的距離，證明它遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于銀河系的直徑。
直到1924年，關(guān)于仙女座星云命運(yùn)的爭(zhēng)論才最終平息。
那年，哈勃號(hào)在仙女座星云邊緣使用了世界上最大的望遠(yuǎn)鏡，找到了被稱(chēng)為“天空統(tǒng)治者”的頭蓋骨。仙女座星云的精確距離是由光周期與頭狀變星的光變化周期的對(duì)應(yīng)關(guān)系決定的。仙女座星云被計(jì)算為離地球約90萬(wàn)光年，而銀河系的直徑只有大約10萬(wàn)光年。可以得出結(jié)論，仙女座星云確實(shí)在銀河系之外，這是一個(gè)巨大的、獨(dú)立的銀河星系，就像銀河系一樣。
當(dāng)然，仙女座星云的名稱(chēng)也應(yīng)該改為仙女座星系。隨后，哈勃觀測(cè)到河外的其他星系，并于1926年發(fā)表了河外星系的形態(tài)分類(lèi)，稱(chēng)為哈勃分類(lèi)或哈勃序列。 哈勃的發(fā)現(xiàn)結(jié)束了天文學(xué)家關(guān)于螺旋狀星云是一個(gè)特寫(xiě)天體還是銀河系以外的天體系統(tǒng)的爭(zhēng)議，這決定了宇宙島的假設(shè)。
宇宙島是從布魯諾有限宇宙論開(kāi)始時(shí)就存在的一種對(duì)于宇宙的假說(shuō),他覺(jué)得如果把宇宙比作陸地星系便是浩大陸地中的一個(gè)個(gè)島嶼,而除了咱們生存的銀河系這個(gè)島嶼外,宇宙中還有許許多多像銀河系一樣的島嶼?，F(xiàn)在我們知道有許多這樣的島嶼。它們是銀河系外的星系。銀河外星系，簡(jiǎn)稱(chēng)星系，是一個(gè)由數(shù)十億到數(shù)千億顆恒星、星云和銀河系外的星際物質(zhì)組成的天體系統(tǒng)。
到目前為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了10億個(gè)河外星系，探測(cè)距離達(dá)到360億光年。最著名的河外星系之一是仙女座星系、獵犬星系、大麥哲倫星系、小麥哲倫星系和處女座河外星系等。其中，大麥哲倫系統(tǒng)距我們16萬(wàn)光年，小麥哲倫系統(tǒng)距我們19萬(wàn)光年。它們是銀河系的附屬星系，只能在南半球看到。
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仙女座星系竟然有黑洞？
科學(xué)家們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研討發(fā)現(xiàn)，銀河系的中心存在著一個(gè)超大質(zhì)量的黑洞，不僅如此，銀河系周?chē)慕忝眯窍怠跋膳窍怠钡闹行囊泊嬖谝粋€(gè)黑洞。那么這些星系中心的黑洞是否可以經(jīng)過(guò)引力來(lái)捆綁住所有的恒星呢?下面為你揭曉答案。
近期全世界刮起了一股“黑洞風(fēng)”，其背后的原因是人類(lèi)在歷史上首次拍攝到黑洞的相片。長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，黑洞都是一種停留在理論上的概念，科學(xué)家們無(wú)法在宇宙中直接觀察到它們的存在。盡管如此，科學(xué)家們?nèi)允菍?duì)黑洞進(jìn)行了很多的研討和假定。也正是科學(xué)家們?cè)谖粗I(lǐng)域不斷地探究，咱們才知道原來(lái)黑洞猶如宇宙中的“饕餮”，它們永久都無(wú)法被滿(mǎn)意。除此之外，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)在每個(gè)星系的中心，簡(jiǎn)直都存在一個(gè)大質(zhì)量的黑洞，銀河系也不破例。
太陽(yáng)系和其他數(shù)以萬(wàn)計(jì)的恒星系相同都坐落銀河系中，而在銀河系之外還有更大等級(jí)的星系。從太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的銀河系相片來(lái)看，銀河系由許多旋臂組成，而各大旋臂又由各大恒星系組成。仔細(xì)觀察咱們會(huì)發(fā)現(xiàn)，越到銀河系中心的亮度越高，這是由于那里的恒星散布比較密布。為什么中心區(qū)域的恒星散布密布，而邊緣區(qū)域的散布相對(duì)來(lái)說(shuō)比較稀少呢?這是由于銀河系的中心存在著一個(gè)擁有超大質(zhì)量的黑洞，它在不斷地吸引周?chē)暮阈窍蛩拷?/p>
科學(xué)家將這個(gè)超大質(zhì)量的黑洞命名為“人馬座a”，那么它是否可以經(jīng)過(guò)引力來(lái)影響銀河系里所有恒星的運(yùn)動(dòng)呢?實(shí)際上并不會(huì)，科學(xué)家表示銀河系里大部分的恒星并沒(méi)有遭到人馬座a的影響，由于它的質(zhì)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于整個(gè)銀河系的質(zhì)量，并且它的視界規(guī)模也是有限的。因此除了靠近中心方位的恒星會(huì)遭到人馬座a引力的影響之外，其他星系簡(jiǎn)直不受影響，太陽(yáng)也是如此，不然太陽(yáng)系內(nèi)的環(huán)境也不會(huì)一向保持穩(wěn)定了。
已然人馬座a無(wú)法影響到其他恒星的運(yùn)動(dòng)，那么它的質(zhì)量和整個(gè)銀河系相比較會(huì)是什么狀況呢?對(duì)此有科學(xué)家曾做過(guò)估測(cè)，他以為銀河系中所有物質(zhì)的總質(zhì)量大約是太陽(yáng)質(zhì)量的10000億倍，而人馬座a的質(zhì)量還不足總質(zhì)量的0.005%。盡管它無(wú)法左右一些銀河系中大大都的恒星，但那些被它捆綁的恒星就難以逃脫了?，F(xiàn)在科學(xué)家現(xiàn)已經(jīng)過(guò)太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到人馬座a鄰近的幾顆恒星，例如編號(hào)為s2的這顆恒星。
科學(xué)家以為可以經(jīng)過(guò)對(duì)s2的研討來(lái)研討其他環(huán)繞人馬座a運(yùn)動(dòng)的恒星，從研討的狀況來(lái)看，它環(huán)繞人馬座a公轉(zhuǎn)的周期大約是16年，由于它與這個(gè)超大質(zhì)量黑洞的間隔仍是十分悠遠(yuǎn)的，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到最近的間隔時(shí)都有120個(gè)天文單位，一個(gè)天文單位就是太陽(yáng)和地球之間的間隔，這種悠遠(yuǎn)可想而知。除此之外，天文學(xué)家還對(duì)其進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的追尋，發(fā)現(xiàn)它的一些運(yùn)動(dòng)狀況印證了廣義相對(duì)論中一些預(yù)言，這再一次證明了愛(ài)因斯坦的巨大。
為什么大大都星系的中心存在大質(zhì)量甚至是超大質(zhì)量的黑洞呢?這個(gè)問(wèn)題現(xiàn)在沒(méi)有有定論，科學(xué)家表示他們也在研討中，現(xiàn)在清楚的是黑洞是由大質(zhì)量恒星坍縮而成的。
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