星係和恒星一樣也有成團的傾向。有的是兩個結成一對,多的則可能是幾百、幾千個星係聚成一團。一般的星係集團稱為星係團。有時候把成員數目小於100的星係團稱為星係群,如銀河係同麥哲倫星雲、仙女座星係及其他30多個星係構成的集團稱為本星係群。再由若幹個星係團聚集在一起的則構成超星係團,如本星係群和室女星係團等構成的集團稱為本超星係團。
比超星係團更高一級的天體層次是總星係。總星係通常指的就是我們所能觀測到的宇宙,它的尺度是百億光年。
總星係之外還有怎樣的天體係統呢?這是一個很難回答的問題。按照一種等級式宇宙模型的觀點:宇宙在結構上是分層次的,如恒星、星係、星係團、超星係團以至更大的集團,而且隨著尺度的變化,集團的性質也在變化。但也有人反對這種觀點。究竟誰是誰非,還有待於天文觀測上。的進一步證實。宇宙海洋中的島嶼——星係
在茫茫的宇宙海洋中,千姿百態的“島嶼”星羅棋布,上麵居住著無數顆恒星和各種天體,天文學上稱為星係。我們居住的地球就在一個巨大的星係——銀河係之中。在銀河係之外的宇宙中,像銀河係這樣的太空巨島還有數以億計,它們統稱為河外星係。
用大型天文望遠鏡觀測夜空時,會發現眾多的星係猶如寶石般閃著光芒。它們相貌各異:有的像旋渦,稱為旋渦星係;有的像圓寶石,稱為橢圓星係;有的像甩著兩根小辮的短棒,稱為棒旋渦星係;還有奇形怪狀的,稱為不規則星係。現在已被天文學家發現的星係總數有10億個以上。
星係很多,用肉眼能看到的隻有銀河係的幾個近鄰,其中最著名的要數仙女座大星係了。它距離地球大約2印萬光年。它的相貌幾乎和銀河係一模一樣,體積大約比銀河係大60%。用肉眼看去,也隻不過像星星那樣大的一個光斑。
每個太空島嶼都是某個群島中的一員。這些群島,小一些的(包含幾十個星係)叫星係群;大蘭些的(包含1舶個以上的星係)叫星係團。它們都歸屬於一個更大的太空集團——星係團集團,也叫超星係團。銀河係所在的超星係團稱為本超星係團,它的核心是室女座星係團。無數超星係團組成了遼闊無邊的宇宙——總星係。美麗的旋渦星係
旋渦星係是已經觀測到的數量最多、外形最美麗的一種星係。它的形狀很像江河中的旋渦,因而得名。
旋渦星係側麵看上去很像一塊鐵餅,中間凸起,四周扁平。從凸起的部分螺旋式地伸展出若幹條狹長而明亮的光帶——旋臂,這裏是氣體聚集的場所,也是孕育恒星的搖籃。旋渦星係斜對著我們時,觀察到的就是一個橢圓形。在旋渦星係中,絕大多數恒星都集中在扁平的圓盤內,而在旋臂上集中了大量的星際物質、氣體和疏散星團。
旋臂的形狀像樹木的年輪一樣,從中可以看出星係的年齡。旋臂越是明顯鬆散,星係的年齡就越小。這類星係的旋臂中氣體充足,不久的將來會有大批新的恒星在這裏產生。而在旋渦不明顯的星係中,大部分氣體已轉化為恒星,恒星的年齡都較大。銀河係、仙女座星係等,都是發展很完整的旋渦星係,它們正處於生命力旺盛的中年時期。橢圓星係
橢圓星係因它的形狀呈圓形或橢圓形而得名。它是太空中的“老人國”。科學觀測表明,橢圓星係中沒有什麼氣體,也找不到年輕的恒星。因為橢圓星係中的所有恒星是在過去遙遠的年代裏同時誕生的,這使得星係中的氣體被一下子消耗殆盡,所以在後來的漫長歲月裏,這個星係再也不能造出新的恒星。老的恒星個個都成為老壽星了。
許多橢圓星係都非常巨大。“室女座A”就是一個擁有兩千億顆恒星的橢圓星係。這個“室女座A”星係中發生過異常劇烈的大爆發,這使它像一個脾氣暴躁的潑婦。這種特性在許多巨大的橢圓星係身上都能找到。這種駭人的爆發至今還是個不解之謎。
不過,宇宙中像這樣巨大的橢圓星係畢竟不是很多;較小的橢圓星係卻到處可見。有些竟小到隻包含幾百萬顆恒星。宇宙中最大的和最小的星係都是橢圓星係。不規則星係
如果說橢圓星係是太空中的“老人國”,那麼不規則星係就是一個“小人國”。這種星係沒有一定的形狀,也沒有明顯的中心,所以稱為不規則星係。不規則星係中含有大量氣體,年輕的恒星很多,有些還是剛剛問世的。不規則星係一般質量小,密度低,既小又暗,有些“先天不足”,所以它形成恒星的速度比較慢,和其他類型的星係相比,年老的恒星自然要少得多。
一般的不規則星係多在大型星係附近。比如,大、小麥哲倫星雲就是銀河係最近的鄰居。有人推測,不規則星係很可能是在大星係形成之後,由剩餘的氣體逐漸聚積、演變而成的。如果真是這樣,那麼大、小麥哲倫星雲就是銀河係的近親了。銀河的形狀
在晴朗的夏夜,總有尋條氣勢磅礴的光帶自南向北橫貫天空,這就是銀河。在我國古代,叫它天河、河漢、銀漢、星漢。民間至今還流傳著牛郎織女渡天河一年一度相會的神話。歐洲人把銀河稱為“牛奶色道路”。
在望遠鏡中觀察銀河,看到的是密密麻麻的星星,好像宇宙島上的萬家燈火。這個宇宙島稱為銀河係,其中居住著包括太陽係大家庭在內的1000多億顆恒星和許多美麗的天體。
銀河係大得驚人。它是由1000多億顆恒星和大量的星際氣體、宇宙塵埃組成的。如果從遙遠的地方觀察銀河,整個銀河係就像一個大鐵餅,中間凸起,四周扁平。凸起的地方是它的核球,是恒星密集的地方。四周扁平的盤狀區域稱為“銀盤”。銀盤中的星星分布,越靠近邊緣越稀疏。核球的大小約為1萬多光年,而整個銀河係的直徑達10萬光年。
太陽距銀河係的中心約33億光年。夏季,當地球轉到太陽與銀核之間時,滿天繁星構成了一幅美麗的銀河圖景;冬季,地球轉到銀河係的邊緣一端,晚上能看到的恒星就少得多了。
銀河係的銀盤環繞著銀河係中心軸不停地旋轉,每旋轉1周約需25億年,軌道近似圓形。太陽也繞著銀河係中心軸旋轉,旋轉1周大約需要2億年。
從銀河係的核心處向外伸出幾條很長很長的旋臂。太陽就位於其中一條叫“獵戶臂”的旋臂上。旋臂是恒星世界盛衰變化的熱鬧場所,那裏既有青春煥發、光芒四射的新星,也有老之將至、不斷衰亡的老星。
銀河係除了環繞中心軸自轉以外,這個龐大的整體又以每秒214千米的速度在宇宙中不斷運動著。星的出沒
識別星星的最好時間,是當它正在升起或者剛好升起來的時候。如果它的升起是在當地的薄暮和午夜之間,那麼黃昏男卜段時間,對於觀察者來說是最適宜不過的了。這時,它在天空的東邊,落日的餘暉並不能模糊它的色澤,它離開地平線又有了足夠的高度,為觀察者麵對麵地去端詳它提供了一個適宜的位置。此外,星星剛升起的時候,顯得非常獨立自在,很容易把它和鄰近的星星分離開來,從而使得觀察者在繁星點點之中能夠輕而易舉地識別它,並且能如實地看到它的清晰麵貌。因為在地平線附近,大氣遮蓋了許多微弱和模糊的暗星,而上升到高空的星星,則是清晰可見的。