星系:類型、結構與演化
橢圓星系
想像一群蜜蜂聚成了一團光滑發光的絨球——沒有旋臂,沒有扁平的盤,只有一抹沒有特徵的橢圓光暈,從明亮的中心向外漸暗。這就是橢圓星系:一個形如球或橄欖球的恆星系統,其中的恆星沿著隨機傾斜的軌道嗡嗡亂飛,而不是在同一平面內整齊地繞圈。
橢圓星系按 E0 到 E7 分類,數字衡量橢圓看上去有多扁(E0 近乎圓,E7 強烈扁平)。與旋渦星系不同,橢圓星系幾乎沒有冷氣體和塵埃,因此極少形成新恆星;它的光來自很久以前就造好的年老、低溫、紅色恆星。它的恆星運行在一團「壓力支撐」的雜亂軌道上——星系是靠恆星的隨機速度、而非靠有序自轉來對抗重力、支撐自己。橢圓星系的尺度跨度極大:從微小的矮橢圓星系,到星系團中心、橫跨數十萬光年、包含數萬億顆恆星的巨型 cD 星系。
橢圓星系之所以重要,是因為人們認為它們是星系暴力事件的最終產物:當兩個大旋渦星系相撞併合時,它們有序的盤被攪成一個光滑、貧氣體的橢圓星系。它們主宰著星系團緻密的核心,遵循緊緻的標度關係,如基本面和 M-σ 關係(中心黑洞質量與恆星運動之間的關係),並代表著宇宙中已經「熄火」(猝滅)的那部分恆星形成。一個紅色、死寂的橢圓星系,是一個基本已經停止造星的星系。
室女座星系團中心的巨型橢圓星系 M87,擁有數萬億顆恆星和一個 65 億太陽質量的黑洞——可從外面看,它就是一抹沒有特徵的發光橢圓,因為它幾乎所有恆星都年老而泛紅,且幾乎不再造新星。
一團光滑、貧氣體、由年老紅色恆星組成的球——靠隨機運動而非自轉來抗衡重力。
E0–E7 這個數字只描述星系從我們這個角度看上去有多扁,並不代表它真實的三維形狀——一個細長的橢圓星系若正對我們,可冒充成圓形的 E0。
又稱
另見