1、第第11章章 星系星系11.1 11.1 星系概況星系概況 1. 1. 對銀河系的認識：對銀河系的認識：“宇宙島宇宙島”之爭之爭 2.2.星系的定義星系的定義星系是指由眾多恒星組成的龐大天體系統，是構成可觀星系是指由眾多恒星組成的龐大天體系統，是構成可觀測宇宙的基本成員測宇宙的基本成員11.2 11.2 銀河系銀河系 一、銀河系的一、銀河系的結構結構 ：銀盤、銀暈、銀核、旋臂：銀盤、銀暈、銀核、旋臂 二、銀河系的自轉二、銀河系的自轉 ：剛體轉動、開普勒轉動、較差轉：剛體轉動、開普勒轉動、較差轉動動 三、銀河系的質量和光度三、銀河系的質量和光度 總質量總質量10101111太陽質量太陽質量 累計

2、光度約為太陽光度的累計光度約為太陽光度的2.42.410101010倍倍 四、銀河系核心的活動四、銀河系核心的活動 估計有大量暗物質估計有大量暗物質五、五、銀河系旋臂銀河系旋臂的旋開與旋閉的旋開與旋閉 旋臂開或閉目前還有爭議旋臂開或閉目前還有爭議六、冰期的形成六、冰期的形成 可能和太陽系繞銀河系的轉動有關可能和太陽系繞銀河系的轉動有關11.3 11.3 河外星系河外星系 銀河系以外的星系統稱為銀河系以外的星系統稱為河外星系河外星系。 沙普利柯蒂斯大爭論沙普利柯蒂斯大爭論 一、河外星系的分類一、河外星系的分類 1 1. .哈勃形態分類哈勃形態分類： 橢圓星系橢圓星系 旋渦星系旋渦星系 棒旋星系棒

3、旋星系 透鏡星系透鏡星系 不規則星系不規則星系 共共五大類五大類。 2. 2. 依活動與否分類依活動與否分類 正常星系：包括橢圓星系、旋渦星系等正常星系：包括橢圓星系、旋渦星系等 活動星系活動星系 二、星系的光度和光譜二、星系的光度和光譜 三、星系的結構三、星系的結構 四、河外星系的自轉和空間運動四、河外星系的自轉和空間運動 五、河外射電源和射電星系五、河外射電源和射電星系 六、六、活動星系活動星系 七、七、星系核的活動星系核的活動 11.4 11.4 星云星云 指真正云霧狀天體，是銀河系內太陽系以外一切非恒指真正云霧狀天體，是銀河系內太陽系以外一切非恒星狀的氣體塵埃星狀的氣體塵埃 一、星云的

4、密度一、星云的密度二、星云的質量二、星云的質量三、星云的成分三、星云的成分 四、星云的種類四、星云的種類 （1 1）按形狀分：）按形狀分：彌漫星云彌漫星云和行星狀星云和行星狀星云 （2 2）按發光的性質分：發射星云、反射星云、暗星云）按發光的性質分：發射星云、反射星云、暗星云11.511.5星系團和總星系星系團和總星系一、雙重星系和多重星系一、雙重星系和多重星系二、星系群和二、星系群和星系團星系團三、總星系目前我們認識的宇宙三、總星系目前我們認識的宇宙11.611.6星系的起源和演化星系的起源和演化一、銀河系的起源和演化一、銀河系的起源和演化二、河外星系的起源和演化二、河外星系的起源和演化1.

5、1.星系的起源星系的起源: : 引力不穩定假說引力不穩定假說 宇宙湍流假說宇宙湍流假說2.2.星系的演化星系的演化 復習與思考題復習與思考題銀河和銀河系有何區別？銀河和銀河系有何區別？太陽在銀河系中的位置是如何確定的？太陽在銀河系中的位置是如何確定的？銀河系的結構如何？它是怎樣旋轉的？銀河系的結構如何？它是怎樣旋轉的？銀河系的核心是如何活動的？旋臂是怎樣運動的？銀河系的核心是如何活動的？旋臂是怎樣運動的？河外星系如何分類？河外星系如何分類？河外星系是如何運動的？河外星系是如何運動的？何謂總星系？它與宇宙有何區別和聯系？何謂總星系？它與宇宙有何區別和聯系？銀河系是怎樣起源和演化的？銀河系是怎樣起

6、源和演化的？河外星系是怎樣起源和演化的？河外星系是怎樣起源和演化的？什么叫引力不穩定假說？什么叫宇宙湍流假說？什么叫引力不穩定假說？什么叫宇宙湍流假說？進一步討論題進一步討論題從光學的宇宙到全波段看到的宇宙所獲得的信息，從光學的宇宙到全波段看到的宇宙所獲得的信息，闡述人類對星系的認識過程。闡述人類對星系的認識過程。The galaxy NGC 253 不同波段獲取的銀河系信息不同波段獲取的銀河系信息銀河銀河 （銀河系的投影）（銀河系的投影）沙普利柯蒂斯關于銀河系和河外星系的大爭論沙普利柯蒂斯關于銀河系和河外星系的大爭論 1920年，在美國國家科學院，柯蒂斯與沙普利的兩種不同觀點正式交鋒 192

7、3年，威爾遜山天文臺建成了2.5米口徑的天文望遠鏡，哈勃利用它在仙女座星云外緣找到一顆造父變星，根據其周光關系，他推斷出該星的距離為15萬秒差距（實際為80萬秒差距），比沙普利的銀河系要大得多。 哈勃的研究表明，仙女座大星云是一個河外星系，從而結束了河外天體是否存在的辯論，使天文學家的研究領域邁出了銀河系。The spiral galaxy NGC 6946 （螺旋星系NGC6946)left The galactic center at infrared wavelengths (紅外波段星系中心）right The galactic nucleus at infrared waveleng

8、ths （紅外波段星系核）The galactic nucleus （星系核）（星系核）left The Andromeda Galaxy （仙女座星系（仙女座星系 。也叫：。也叫：M31 或或 NGC 224)）right Cepheid variables in the Andromeda Galaxy Various spiral galaxies （不同的螺旋星系）（不同的螺旋星系）The Sombrero Galaxy (草帽星系。也叫草帽星系。也叫 M104 或或 NGC 4594) 不規則星系Various barred spiral galaxies（棒狀漩（棒狀漩渦星系）渦星

9、系） （SBa，SB b， SBc）Various elliptical galaxies （不同的橢圓星系）（不同的橢圓星系） left A giant elliptical galaxy (大橢圓星系)right A dwarf elliptical galaxy (小橢圓星系)星系團星系團The quasar 3C 48 （類星體（類星體3C48）The exploding galaxy NGC 1275 (also called 3C 84) （爆發星系（爆發星系NGC1275，也叫，也叫3C84）A colliding pair of galaxies with “antennae” （天線碰撞星系）（天線碰撞星系）A simulated collision between two galaxies（兩星系間碰撞模擬（兩星系間碰撞模擬 ）左左 The peculiar galaxy NGC 5128 (also called Centaurus A)特殊星系特殊星系NGC5128，也叫人馬座，也叫人馬座 A星系）星系）右右 An X-ray image of NGC 5128 NGC5128X射線圖射線圖The core and jet of M87 （M87的核