跳到主要內容

科技大觀園商標

分類項目
Menu

宇宙的煙火工廠-星系演化和星遽增星系

102/05/16 瀏覽次數 3605
天空中的星系大致可分為螺旋星系、橢圓星系,和不規則星系。此外,尚有少數具有特殊壯觀形態的星系,這些奇特的星系能發出很強的遠紅外線輻射,經觀測顯示這些是處於碰撞狀態中的星系。近年來的研究更發現幾乎所有的星系都曾與其它星系發生過碰撞。事實上,星系碰撞是星系演化的最重要過程,星系的碰撞更導致了星系間物質的改變,造成了許多星球的同時形成。我們從不同的層面來介紹星系的碰撞和演化,包括像星系為何碰撞,橢圓和螺旋星系的形成,星系的吞噬,星球的爆發形成與活躍星系核的關係,最後從星系演化的觀點來討論銀河系的未來命運。

銀河系 星星兩千億顆

本季「展望」講座第一場演講由中央大學天文研究所所長黃崇源主講,講題為「宇宙的煙火工廠—星系演化和星遽增星系」。從不同層面介紹星系的碰撞和演化,討論銀河系未來的命運。

黃崇源說,肉眼看星系,很迷濛,星系裡有星球、氣體塵埃等。某些星系演化的過程,在天空中看起來非常亮,非常迷人。小星系約包含1000萬個太陽質的星星,大星系可包含10兆顆星星,大約是銀河的100倍。

我們所處的星系是銀河系,中間暗的地方就是塵埃,約有兩千億顆像太陽質量的星星。可觀測的宇宙範圍內有數百億個星系,可觀測的宇宙只占整個宇宙的小部分。

橢圓星系 年紀較老

為什麼常看到旋渦和橢圓星系?黃崇源說,旋渦星系是圓盤形,有一個圓周運動,有較多角動量,星球的形成也比較晚。橢圓星系的星球分布比較隨意,沒有特定旋轉方向,星球也比較老。

宇宙中不只有橢圓和旋渦星系,黃崇源指出,離銀河較近的數千個星系,約有百分之一的形狀比較特別,也比較不規則,例如有尾巴或橋的形狀。

哈伯望遠鏡觀測到很遙遠的宇宙,也就是看到早期宇宙,發現很多旋渦星系和不規則星系,或所謂交互作用星系,所占比率比銀河系周圍星系高出許多。

星系演化 形狀改變

早期不規則、交互作用的星系去那裡了?黃崇源說,這些星系已經變成不一樣的星系,這是一種演化的過程。

他說,久遠的星系不規則、旋渦占很多,慢慢藉由星系碰撞後合成等因素,演化成橢圓星系,變成現在看到的樣子,這是相當重要的演化過程。

黃崇源強調,星系形狀會隨時間演化,與所處的位置有關,也會因星系間的交互作用而改變。

星系會碰撞,星球呢?黃崇源說,星球碰撞的機率比星系小很多,因為星球所處的空間很大,就好像兩個人在地球表面上溜冰一樣,碰到的機率很小。

星系碰撞 催生新星

黃崇源說,星系碰撞時,氣體也會撞在一起,其中原子氣體密度低,容易被往外拉,形狀就不規則。

新星球都誕生在分子雲裡,當分子氣體因碰撞損失一些能量,往重力中心掉時,就會產生新星球。他解釋,星系彼此的交互作用,會觸發星球快速增長,產生星球劇增星系,就好像點煙火一樣,可以把整個星系弄得非常明亮。星系碰撞的交互作用還會引起更巨大的能量釋放,形成活躍星系核。

一般的旋渦星系也會誕生新的星球,多產生在旋臂上。黃崇源指出,旋臂是密度波,當星球或氣體經過時,密度被擠壓,可以產生星球。

每星系一生中會跟其他星系有多次的交互作用或碰撞,銀河系呢?黃崇源說,銀河系處在本星系群中,距離最近的星系是大小麥哲倫雲兩個星系。它們在兩億年前曾通過銀河系的盤面,經過一段時間,會被銀河系吃掉。

銀河系 惦惦吃星系

「銀河系一直在吃其他星系,只是看不出來。」黃崇源說,如果吃的是很小星系,盤狀結構不太變,若是體積一樣大星系,會吞不下去,盤狀結構就會改變。

銀河系與200萬光年外的仙女座星系,以每小時48萬公里速度靠近,未來可能合併在一起。若垂直速度不大,50億年後兩星系會合併,兩星系碰撞時,會觸發星球劇增現象,誕生新的星球,非常亮,最後合成同一個星系。

黃崇源說,星系只要旁邊有別的星系,就會慢慢碰撞、合併,產生星球劇增和活躍星系核,在宇宙中間點起非常非常亮的光。

【2008/10/20/聯合報/記者楊正敏/台北報導】
OPEN
回頂部