星系:类型、结构与演化

星系并合

当两个星系飘得太近,引力便抓住它们,开启一场缓慢而壮观的碰撞,最终把它们熔成一个。星系并合正是如此:两个星系在引力下相互靠拢,过程绵延数亿年,把两者都扭曲变形,最终融合成一个更大的星系。

尽管用了“碰撞”一词,恒星却几乎从不相撞——星系大多是空旷的空间,所以恒星像两群蚊蚋彼此穿过般擦肩而过。真正相撞并堆积的是气体;而真正的好戏是引力。潮汐力甩出长长弯曲的恒星与气体“尾巴”和“桥”,搅乱有序的盘,把气体漏斗般送向中心,往往点燃一场猛烈的星暴,并喂养中心黑洞。两个大小相当的大星系并合称为主并合;吞下一个小得多的星系则是次并合。从初次接触到最终安定,整个事件可历时十亿年甚至更久。

并合之所以重要,是因为它是星系演化的主要引擎。主流观点认为,当两个富气体的旋涡星系并合时,它们的盘被摧毁,余留物安定成一个光滑的椭圆星系——把一个生机勃勃、不断造星的旋涡星系,变成一个红色、沉寂的球。并合驱动着最明亮的星暴和类星体,堆积出质量最大的星系,并且在层级图景中,正是星系成长的方式。银河系与仙女座正处于相撞的航线上,将在几十亿年后并合。

触须星系是两个正处于并合途中的旋涡星系:它们的引力甩出两条巨大的、形似触角的恒星尾巴,而在它们气体云相撞之处,一团团灿烂的新星团正炽烈地诞生。

恒星毫发无伤地擦身而过;气体却猛烈相撞、燃起新星——一场星系尺度的碰撞。

在星系“碰撞”中,单颗恒星之间几乎从不相撞——恒星之间的距离相比其大小实在太大,以至两套恒星系统彼此穿插而过。重塑星系的是引力和气体,而非恒星相撞。

又称
galaxy collisioninteracting galaxies星系碰撞星系相互作用