星系:類型、結構與演化

棒旋星系

取一個普通的旋渦星系,在它正中橫穿一條由恆星組成的直棒,於是旋臂不再從中央核球長出,而是從這條棒的兩端拖曳而出。結果看上去有點像一個長出了捲曲尾巴的發光字母。這就是棒旋星系——旋渦主題中極常見的一種變體,也正是我們銀河系本身的類型。

在哈勃序列上,它們佔據音叉的下叉齒,標記為 SBa、SBb、SBc,與無棒的 Sa、Sb、Sc 旋渦星系一一對應。這條棒是一長條大致筆直、由恆星集聚而成的結構,其中恆星的軌道排成了拉長的形狀,作為一個整體的自轉結構繞星系中心掃過。它不是固定的物體,而是一種動力學特徵:自轉盤中的重力天然就容易形成棒,大多數大型旋渦星系——也許有三分之二,包括銀河系——都有一條,從微弱短小到強大顯著不等。

棒之所以重要,是因為它們是搬運物質的「引擎」。一條棒就像一支重力槳,把氣體向星系中心引導,氣體到那裡可以引發恆星形成的爆發,或傾瀉到中心黑洞上。棒還會重新分配角動量、隨時間重塑星系盤,並可能堆積出中央核球。研究哪些星系有棒、棒有多強,有助於天文學家理解盤如何演化、如何在無需外來碰撞的情況下重新安排自己的氣體。

NGC 1300 是棒旋星系的典範:一條又長又分明的恆星棒橫切星系,兩條旋臂乾淨俐落地從棒的兩端脫出,而不是從核心本身長出。我們的銀河系擁有一條同類型但更樸素的棒。

一條向內輸送氣體的直恆星棒——旋臂從它的兩端拖出。

棒是一個階段,而非永久的固定結構:在星系的一生中,棒可以形成、增強,甚至消散,因此一個旋渦星系算不算「有棒」會隨宇宙時間變化,在暗弱或傾斜的星系中也難以判斷。

又稱
SB galaxybarred spiral棒旋涡星系棒旋星系