碰撞中的星系

澳大利亚英-澳天文台的D.F.Malin 和D.Carter于1980年在南天的NGC 1344等五个椭圆星系的周围,拍摄到了与星系同心的巨大椭球形外壳的象.现在已知有11%的椭圆星系具有这样的外壳,但旋涡星系没有.这种外壳多达20层,但各层多是椭球的弧片,而且顺着星系的长轴方向在星系两侧相间地排列,例如第1,3,5…层外壳在星系以东,2,4,6…层外壳在星系以西,最外的一层离星系中心远达星系半径的30倍.从壳的颜色,天文学家判定它们是由恒星组成的:从星系中的星或活动核喷出的气体,在星系际空间急骤冷却凝聚成恒星,成排的星显示出亮椭圆形狭弧壳.但这个外壳…     

星系相撞之时

在与许多小星系的碰撞过程中,大星系往往会借此机会进一步发展壮大,位于星系中心的超大质量黑洞在相遇后会相互围绕对方盘旋,形成双星系系统。在没有外力阻碍时,它们将继续相互盘旋至少数百万年。然而每个大星系核心都有一个黑洞,所以其他天体物理学过程必定使这对黑洞更快地融为一体。图1模拟的星系相撞、结合过程(1Gyr=10亿年)图2迈尔(L.Mayer)等人的流体力学模拟(图1)表明,正在结合的星系中的气体使黑洞速度趋缓,以致它们捆绑在一起的时间只有100万年。模拟中,内有双黑洞系统的富含气体的星系,由最近结合的两个螺旋星系组成,两个黑洞的…     

字宙观察中Lyman—a圆形斑的偏振晕圈

2000年,在一项“年轻宇宙的星系辨认”的巡天计划中,天文学家发现了两个巨大的正在发光的气体云团．两者从地球上看过去就像是两片圆形斑（blob）,它们所处的时代是：宇宙的年龄仅仅25亿岁左右,那时大部分恒星已经形成．圆形斑的范围非常之大,发光气体云的尺度要比其包围的星系尺度大100倍．     

邮票上的物理学史(68)--宇宙学

同星系天文学方面的工作相比 ,哈勃更重要的贡献是关于红移 -距离关系的哈勃定律的发现 (图1,圣文森特所属格林纳丁斯 2 0 0 0年 ,2 0世纪重大事件 ,邮票下方的英文是“192 9:哈勃和膨胀的宇宙”) .星系光谱的频移是美国天文学家斯里弗 (V .Slipher)发现的 ,他发现了绝大部分红移和个别同我们距离近的蓝移 .对光谱频移现象最现成的解释是多普勒效应 :红移表示星系离我们而去 .星系的这种退行并不是以我们为中心 ,而是整个宇宙的膨胀 ,如同一个膨胀气球的表面上的各点 ,每一点都相对于其他点退行 .个别星系的谱线蓝移表示离我们距离近的一些星团或星系的本动超过了膨胀运动 .192 9年 ,哈勃利用美国哈佛大学女天文学家勒维特 (H .S .Leavitt)发现的造父变星的周光关系确定星系的距离 ,发现了星系光谱的红移与星系离我们的距离成正比关系 .当时他掌握的资料只有 33个近距离星系的数据 ,距离测量也不准确 ,数据分布非常弥散 ,离拟合的直线很远 .但是后继研究却证明了上面的关系是正确的 .两年后 ,1931年 ,哈勃积累了更多的更远的星系的数据 ,发现这个关系仍然成立 ,而且拟合的质量好多...     

怎样发现暗星系

正由于巨大质量造成的光线扭曲效应,天文学家辨认出一个主要由暗物质构成的矮星系,该星系属于一个距地球40亿光年的较大星团。该星系介于地球与另一个命名为SPD.81的更遥远星系(距离我们120亿光年)之间,遥远星系发出的无线电波在经过地球与其之间的星团时被扭曲成一个环,这就是"引力透镜"(gravitational lensing)效应。环的大小和形状有助于天文学家测量介于其间的星系的质量,大约相当于1万亿个太阳。研究者说,由于环的大小和形状不能与单个星系     

天体物理学讲座第二讲 活动星系核物理

星系的活动是星系核心大质量黑洞吸积周围的气体释放巨大的辐射功率的过程,它是强引力场物理,高能物理和辐射流体物理的天然实验室,文章介绍了活动星系核中黑洞吸积,发射线形成和外流的观测事实和基本物理过程等,指出了现有理论存在的一些问题。     

活跃星系核的模型研究

活跃星系核是中央核区活动性很强的一种银河系外星系核心.活跃星系核是20世纪90年代至今天文学界最活跃和最热门的研究领域之一,因此,对于这种天体现象有很多东西已被科学家们达成了共识,也有很多未知的东西并没有被科学家们搞清楚.所以,这是一门十分前沿却比较困难的学科.本文的目的是为了以较容易于理解的方式来帮助天体物理学初学者以及天体爱好者来初步认识活跃星系核这一前沿的天体现象.本文简要概述了几种较为常见的活跃星系核模型,并介绍了活跃星系核的标准模型、统一模型以及活跃星系核中最重要的黑洞.     

星系核中的黑洞

黑洞是根据严谨的物理规律预言的一种奇特天体.Laplace在1798年根据牛顿引力理论,Oppenheimer和 Snyder在1939年恨据广义相对论都预言了黑洞的存在.黑洞是可以依不同途径形成的.三十多年来对黑洞的研究工作,主要集中在晚期恒星的引力坍缩这样一条途径上.这样形成的黑洞,其质量只比太阳大几倍.近年来,为了解释有关星团、星系核和类星体的一些现象,讨论过极大质量的天体经引力坍缩形成黑洞的途径.例如,Lynden-Bell等[1,2]基于对类星体空间密度的分析,提出了星系核就是类星体的中心部分引力坍缩后的产物,星系核中具有质量约为108M。的巨大黑…     

安巴楚勉（Ambartzumian，Victor Amazaspovich，1908—1996）亚美尼亚天文学家（Actronomer，Armeia）

安巴楚勉1928年毕业于列宁格勒大学，并在那里任教，1944年赴埃里温（亚美尼亚境内）领导比拉干天文台。他一直对恒星起源理论有兴趣，而且描绘了恒星和星系演化过程中可能发生的巨大灾变。     

邮票上的物理学史(67)--天体物理学:星云和星系

比恒星更高的天体层次是星系.我们怎么知道有星系这个层次存在呢?我们自己属于哪个星系?     

宇宙观察中Lyman-α圆形斑的偏振晕圈

2000年,在一项"年轻宇宙的星系辨认"的巡天计划中,天文学家发现了两个巨大的正在发光的气体云团.两者从地球上看过去就像是两片圆形斑(blob),它们所处的时代是:宇宙的年龄仅仅25亿岁左右,那时     

今日国外物理

 1 美学者宣称黑洞存在可望得到证实据合众国际社报道,美国天文学学会在一次会议上公布了哈勃太空望远镜拍摄的壮观照片,证实在一个遥望星系的中心处,有一个巨大黑洞正把星体吸进去,喷发出由辐射与热气组成的湍流.在这幅哈勃照片上还发现:在M-87星系中心有一个星体凝聚和象点那样的亮光源,距地球5200万光年;若其速度符合理论预测,那将最终证明黑洞的存在.     

星系形成和宇宙的大尺度结构──观测对现有理论提出严重挑战

本文介绍了近年来在观测宇宙学研究中取得的一系列重要成果─—微波背景辐射普朗克谱和高度各向同性的征实，星系分布中超大尺度结构，星系的大尺度流动和巨大吸引体，星系红移分布中的规则性的发现．这些结果对现有理论模型提出了严重的挑战．这可能预示着在未来若干年内新的观念或理论上的突破即将产生．     

双城记——星系并合和星系对

在重子世界中,星系是宇宙构成的砖块,但是星系在宇宙中的分布却不是随机的。在大尺度上,星系的分布是网状的;在小尺度上,星系往往也会成对存在,比如本地星系群中的银河系和仙女座大星云。星系对最终会发生并合,而这个并合过程是星系增长的主要途径之一。对星系对进行的观测研究能够帮助人们理解星系的相互作用和增长过程。文章重点介绍了现代星系巡天中对星系对进行的观测,特别是中国的重大科学工程郭守敬望远镜在其中所发挥的作用。     

沉寂黑洞的突然爆发

宇宙中有一大部分星系＂停泊＂在黑洞的近旁.有些是沉寂的,而另一些则持续地产生辐射.为了探测星系以及中心黑洞从沉寂到爆发的突变,     

古老星系发现宇宙间最早的氧

正根据最新的研究,一个已知最古老的星系中存在最早的氧。这个命名为SXDF-NB1006-2的巨大星团位于距地球131亿光年处,2012年被发现时曾荣膺当时已知最古老星系(这一记录后来已被刷新数次)。在发现之初,天文学家就观测到一个电离氧形成的环,来自星系恒星的辐射能量足以将该处空间原子的电子剥离。现在,来自该星系的特殊红外波长表明这里存在失去两个电子的氧原子,研究者在《科学》(Science)网络版上做了报告。因为重于氢、氦和锂的元素,都是在恒星核聚变反应中产生,然后通过超新星爆发散布到宇宙空间中     

莱曼α森林

直至本世纪六十年代,人类还无法探测到分布在遥远星系际空间的物质.而对这些物质的密度、成分和分布的探测对于了解星系的形成和宇宙演化都是极为重要的. 类星体及其光谱中吸收线的发现为研究星系际物质物理学提供了重要的手段.类星体是宇宙中最“明亮”的天体,因而也是可被观测到的最遥远的天体.迄今观测到的谱线红移最高的类星体.其红移值为Z=4.43,相应的到我们的距离约为宇亩半径的93%.从如此遥远天体发射的光,将通过广阔的星系际空间才能到达地球.星系际空间的物质对光的吸收.将在类星体光谱上产生一系列的吸收线.对这些吸收线的分析研…     

自动测定星系形态新方法

<正>星系的形态结构与其形成历史密切相关。概括地说,漩涡星系的盘结构是经吸积气体形成恒星由内而外增长形成;漩涡星系的并合会瓦解盘,导致形态不规则,并最终形成椭球星系。星系并合在星系质量增长、形态重塑、星暴激发、中心黑洞吸积等方面扮演非常重要的角色,是驱动星系形成和演化的关键物理机制之一。普查宇宙不同阶段星系的形态特征和并合事件发生频率,及如何随时间演化,是理解星系结构起源的关键,也是当前河外天文学的核心研究目标之一。随着天文大数据时代的来临,大规模多色深度图像巡天使得全面细致研究近邻和遥远宇宙中各类星系的形态结构成为可能。     

极端星系之谜

 位于武仙星座(见图1)“英雄赫剌克勒斯两肩之间”的蓝色星系“小耗子”马卡良501①在1997年的一夜之间被发现成为一个“巨人”。先是在1992年,康普顿γ射线天文台捕获到来自马卡良421星系的高能γ射线。天体物理学家认为此射线来源于星系射出的喷流中的超高速粒子:当电子和质子围绕着喷流的强磁场做旋转运动时,既能发射出同步加速辐射,也能与普通的光子碰撞,使光子获得超高能量成为高能γ射线。这种其喷流径直射至地球的活动星系被称为耀变体(Blazar)。     

新的宇宙曙光

哈勃太空望远镜拍摄的原始深场照片是天文学中最具标志性的图片之一。这张图片由数量惊人的遥远星系组成,星系镶嵌在黑色的背景之上,它是哈勃在1995年12月对大熊座的一小块区域进行了一系列观测之后得到的。受这张经典照片启发,天文学家们开始计划一项新任务来研究早期宇宙——这项任务可以看到更早的宇宙,观测到宇宙大爆炸之后3亿年就已经存在的最早的星系。但要做到这一点,需要一个有史以来最大的望远镜,一个比哈勃2.4 m的镜子大得多的望远镜。答案是:下一代太空望远镜(Next Generation Space Telescope,NGST),这是一个巨大的太空望远镜,拥有6.5 m的拼接式主镜,它有望实现一系列新的发现。