星系是什么

星系 英文名称：galaxy 定义：通常由几亿至上万亿颗恒星以及星际物质构成、空间尺度为几千至几十万光年的天体系统。 所属学科：天文学（一级学科）；星系和宇宙（二级学科） 星系一词源自于希腊文中的galaxias（γαλαξίας），参考我们的银河系，是一个包含恒星、气体的星际物质、宇宙尘和暗物质，并且受到重力束缚的大质量系统。典型的星系，从只有数千万(107)颗恒星的矮星系到上兆（1012）颗恒星的椭圆星系都有，全都环绕着质量中心运转。除了单独的恒星和稀薄的星际物质之外，大部分的星系都有数量庞大的多星系统、星团以及各种不同的星云。 星系

历史上，星系是依据它们的型状分类的（通常指它们视觉上的形状）。最普通的是椭圆星系，有着椭圆形状的明亮外观；螺旋星系是圆盘的形状，加上弯曲尘埃的旋涡臂；形状不规则或异常的，通常都是受到邻近的其它星系影响的结果。邻近星系间的交互作用，也许会导致星系的合并，或是造成恒星大量的产生，成为所谓的星爆星系。缺乏有条理结构的小星系则会被称为不规则星系。 在可以看见的可观测宇宙中，星系的总数可能超过一千亿（1011）个以上。大部分的星系直径介于1,000至100,000秒差距，彼此间相距的距离则是百万秒差距的数量级。星系际空间（存在于星系之间的空间）充满了极稀薄的电浆，平均密度小于每立方公尺一个原子。多数的星系会组织成更大的集团，成为星系群或团，它们又为聚集成更大的超星系团。这些更大的集团通常被称为薄片或纤维，围绕在宇宙中巨大的空洞周围。 虽然我们对暗物质的了解很少，但在大部分的星系中它都占有大约90%的质量。观测的数据显示超重黑洞存在于星系的核心，即使不是全部，也占了绝大多数，它们被认为是造成一些星系有着活跃的核心的主因。银河系，我们的地球和太阳系所在的星系，看起来在核心中至少也隐藏着一个这样的物体。[1]

编辑本段特征

星系大小差异很大。椭圆星系直径在3300光年到49万光年之间；漩涡星系直径在16万光年到16万光年之间；不规则星系直径大约在6500光年到29万光年之间。 星系的质量一般在太阳质量的100万到1兆倍之间。 星系内部的恒星在运动，而星系本身也在自转，整个星系也在空间运动。传统上，天文学家认为星系的自转，顺时针方向和逆时针方向的比率是相同的。但是根据一个星系分类的分布式参与项目Galaxyzoo的观察结果，逆时针旋转的星系更多一些。 星系具有红移现象，说明这些星系在空间视线方向上正在离我们越来越远。这也是大爆炸理论的一个有力证据。 星系在大尺度的分布上是接近均匀的；但是小尺度上来看则很不均匀。例如大麦哲伦星系和小麦哲伦星系组成双重星系，它们又和银河系组成三重星系。

编辑本段观测简史

对我们自己的银河系和其它星系的调查开始于詹姆斯•毕倪和迈克尔•马黎•费尔德的报告书：星系天文学(Galacticastronomy)。

发现

在1610年，伽利略使用他的望远镜研究天空中明亮的带状物，也就是当时所知的银河，并且发现它是数量庞大但光度暗淡的恒星聚集而成的。在1755年的一篇论文，伊曼纽尔•康德，借鉴更早期由托马斯•怀特工作完成的素描图，推测(正确的)星系可能是由数量庞大的恒星转动体，经由重力的牵引聚集在一起，就如同我们的太阳系，只是规模更为庞大。恒星聚集成盘状，我们由盘内透视的效果，将会看成一条在夜空中的光带。康德也猜想某些在夜空中看见的星云可能是独立的星系。

区分 星系主要分成三类：椭圆星系、螺旋星系和不规则星系。对星系类型更明确与广泛的描述会在哈柏序列的条目中叙述。因为哈柏序列是根据视觉的型态，他也许会错过某些星系的重要特征，例如恒星形成率(在星爆星系或活跃星系的核心)。 根据哈柏分类法，星系的类型E表示椭圆星系，S是螺旋星系，SB是棒旋星系。

椭圆星系

哈柏分类法根据椭圆星系椭率的估计进行分类，从E0，接近圆形的，到E7，非常瘦长的。这些星系，不论视线的角度是如何，都有着椭圆形的外观。她们看似没有任何的结构，而且相对来说星际物质的成分也很少。通常这些星系会有少量的疏散星团和少量新形成的恒星，取而代之的是老年的，与以各种不同方向环绕星系的中心，已经成熟的恒星为主。她们的一些性质类似小了许多的球状星团。 “哈勃深空”照片

大部分的星系都是椭圆星系，许多椭圆星系相信是经由星系的交互作用，碰撞或是合并，产生的。她们可以长成极大的体积(与螺旋星系比较)而且巨大的椭圆星系经常出现在星系群的中心区域。星爆星系是星系碰撞后的结果，可能导致巨大椭圆星系的形成。 类型 椭圆星系分为七种类型，按星系椭圆的扁率从小到大分别用E0-E7表示，最大值7是任意确定的。该分类法只限于从地球上所见的星系外形，原因是很难确定椭圆星系在空间中的角度。 不规则星系没有一定的形状，而且含有更多的尘埃和气体，用Irr表示。另有一类用S0表示的透镜型星系，表示介于椭圆星系和旋涡星系之间的过渡阶段的星系。 属E0型椭圆星系的NGC4552。该星系位于室女座。 NGC4486，同样位于室女座，属E1型椭圆星系。 NGC4479属于E4型椭圆星系，位于室女座。 NGC205椭圆星系，属于E6型，位于仙女座。 位于六分仪座的NGC3115，属E7型椭圆星系，也有把它归为S0型的。

螺旋星系

在螺旋星系，螺旋臂的形状近似对数螺线，在理论上显示这是大量恒星一致转动造成的一种干扰模式。像恒星一样，螺旋臂也绕着中心旋转，但是旋转的角速度并不是常数，这意味着恒星会穿越过螺旋臂，螺旋臂则是高密度区或是密度波。当恒星进入螺旋臂，他们会减速，因而创造出更高的密度；这就类似波将在高速公路上的车速延缓一样。螺旋臂能被看见，是因为高密度促使恒星在此处诞生，因而螺旋臂上有许多明亮和年轻的恒星。 我们自己的星系，银河系，有时就简称为银河，是一个有巨大星系盘的棒旋星系，直径大约三万秒差距或是十万光年，厚度则约为三千光年；拥有约三千亿颗恒星(3×1011)和大约六千亿颗太阳的质量。

旋涡星系

(Spiral Galaxy, S-type Galaxy) 具有旋涡结构的河外星系称为旋涡星系，在哈勃的星系分类中用S代表．螺旋星系的螺旋形状，最早是在1845年观测猎犬座星系M51时发现的．螺旋星系的中心区域为透镜状，周围围绕着扁平的圆盘．从隆起的核球两端延伸出若干条螺线状旋臂，叠加在星系盘上．螺旋星系可分为正常漩涡星系和棒旋星系两种．按哈勃分类，正常漩涡星系又分为 a、b、c三种次型：Sa型中心区大，稀疏地分布着紧卷旋臂；Sb型中心区较小，旋臂较大并较开展；Sc型中心区为小亮核，旋臂大而松弛。除了旋臂上集聚高光度O、B型星、超巨星、电离氢区外,同时还有大量的尘埃和气体分布在星系盘上。从侧面看在主平面上呈现为一条窄的尘埃带，有明显的消光现象。漩涡星系通常有一个笼罩整体的、结构稀疏的晕，叫做星系晕。其中主要是星族Ⅱ天体，其典型代表是球状星团。一个中等质量的漩涡星系往往有100~300个球状星团。随机地散布在星系盘周围空间。在往外，可能还有更稀疏的气体球，称为星系晕。漩涡星系的质量为十亿到一万亿个太阳质量，对应的光度是绝对星等-15~-21等。直径范围是5~50Kpc。Sa型星系的总光谱型为K，Sb型为F~K, Sc型为A~F。产生总光谱的主要天体既有高光度早型星，又有高光度晚型星。星族Ⅰ天体组成星系盘和旋臂，星族Ⅱ天体主要构成星系核、星系晕和星系冕。

棒旋星系

(Barred Sprial Galaxy, SB-type Galaxy) 棒旋星系是中心呈长棒形状的螺旋形星系，一般的螺旋形星系的中心是有圆核的，而棒旋形星系的中心是棒形状，棒的两边有旋形的臂向外伸展。 旋涡星系，分为两族，一族是中央有棒状结构的棒旋星系，用SB表示； 另一种是无棒状结构的旋涡星系，用S表示。这两类星系又分别被细分为三个次型，分别用下标a、b、c表示星系核的大小和旋臂缠绕的松紧程度。 最完美的环状星系

类型： 位于狮子座的NGC3623，属Sa型旋涡星系。 属Sb型的NGC3627旋涡星系，位于狮子座。 NGC3351位于狮子座，属SBb型棒旋星系。 SBc型棒旋星系NGC3992，位于狮子座。

矮星系

球状星团半人马座 尽管椭圆星系和螺旋星系是很明显与突出的，宇宙中大部分的星系都是矮星系，这些微小的星系都不到银河系百分之一的大小，只拥有数十亿颗的恒星。许多矮星系可能都会环绕着单独的大星系运转，我们的银河至少就有一打这样的矮星系。矮星系依样可以分成椭圆、螺旋和不规则。因为矮椭圆星系外观上与大的椭圆星系有一点相似，因此她们经常被称为矮球状星系来取代。 类型 猎犬座的NGC5194旋涡星系，属Sc型。左侧是一个矮星系。

活跃星系

有部分我们观察到的星系被分类为活跃星系，也就是说，来自星系的总能量除了恒星、尘埃和星际介质之外，还有另一个重要的来源。像这样的活跃星系核的标准模型，根据能量的分布，认为是物质掉落入位在核心区域的超重质量黑洞造成的。 以X射线的形式，辐射出高能量的星系被分类为赛弗特星系、类星体、或蝎虎BL类星体。从由核心喷发出的相对喷流发射出无线电频率的活跃星系被分类为无线电星系。在统一场论的星系模型中，这些不同类的星系被解释为从不同角度观察所得到的结果。

不规则星系

不规则星系(Irregular Galaxy, Irr-type Galaxy) 外形不规则，没有明显的核和旋臂， 星系

没有盘状对称结构或者看不出有旋转对称性的星系，用字母Irr表示。在全天最亮星系中，不规则星系只占5%。 按星系分类法，不规则星系分为Irr I型和Irr II型两类。 I型的是典型的不规则星系，除具有上述的一般特征外,有的还有隐约可见不甚规则的棒状结构。它们是矮星系，质量为太阳的一亿倍到十亿倍，也有可高达100亿倍太阳质量的。 它们的体积小，长径的幅度为2~9千秒差距。星族成分和Sc型螺旋星系相似:O-B型星、电离氢区、气体和尘埃等年轻的星族I天体占很大比例。 II型的具有无定型的外貌,分辨不出恒星和星团等组成成分,而且往往有明显的尘埃带。 一部分II型不规则星系可能是正在爆发或爆发后的星系，另一些则是受伴星系的引力扰动而扭曲了的星系。所以I型和II型不规则星系的起源可能完全不同。 类型 银河系的卫星系“大麦哲伦云”，属不规则星系。 NGC3034不规则星系，位于大熊星座。

编辑本段大尺度结构

非常少数的星系是单独存在的，这些通常都被认为是视场星系。许多星系和一定数量的星系之间有重力的束缚。包含有50个左右星系的集团叫做星系群，更大的包含数千个星系，横跨数百万秒差距空间的叫做星系集团。星系集团通常由一个巨大的椭圆星系统治着，他的潮汐力会摧毁邻近的卫星星系，并将质量加入星系中。超星系集团是巨大的集合体，拥有数万个星系，其中有星系群、星系集团和一些孤单的星系；在超星系集团尺度，星系汇排列成薄片状和细丝，环绕着巨大的空洞。在上述的尺度中，宇宙呈现出各向同性和均质。 我们的银河是本星系群中的一员，相对来说是一个直径大约1022百万秒差距的小星系群。银河和仙女座星系是这个群中最大的两个星系，许多其它的矮星系都是这两个的卫星星系。本星系群是以室女座星系团为中心的巨大星系群与星系集团集合体的一部分。 星系在宇宙中呈网状分布。从大尺度看，星系包围着一个个像气泡一样的空白区域，在整体上形成类似蜘蛛网或神经网络的结构，称之为宇宙大尺度分布。

编辑本段形成和演化

星系的形成

星系之形成和演化向来都众说纷纭，有些已经被广泛接受，但仍然有不少人质疑。 SB是棒旋星系

星系的形成包含了两方面，一是上下理论，二是下上理论。上下理论是指：星系乃由一次宇宙大爆炸中形成，发生在数亿年前。另一个学说则是指：星系乃由宇宙中旳微尘所形成。原本宇宙有大量的球状星团(globularcluster)，后来这些星体相互碰撞而毁灭，剩下微尘。这些微尘经过组合，而形成星系。 虽然在今时今日，关于星系形成的学问有不少人质疑，但大抵在星系形成研究方面，随着研究的深入，已伸展至星系演化方面。在天文物理学中，有关星系形成和演化的问题有： • 在一个均质的宇宙中，我们是否居住在一个独特而与众不同的场所？ • 星系是如何形成的？ • 星系是如何随着时间改变的？

星系的演化

“哈勃深空”照片 按照宇宙大爆炸理论，第一代星系大概形成于大爆炸发生后十亿年。在宇宙诞生的最初瞬间，有一次原始能量的爆发。随着宇宙的膨胀和冷却，引力开始发挥作用，然后，幼年宇宙进入一个称为“暴涨”的短暂阶段。原始能量分布中的微小涨落随着宇宙的暴涨也从微观尺度急剧放大，从而形成了一些“沟”，星系团就是沿着这些“沟”形成的。 哈勃太空望远镜拍摄的遥远的年轻星系照片，其中包含有正在形成中的星系团（原星系）。 十八个正在形成中的星系团的单独照片。每个团快距地球约一百十亿光年。著名的“哈勃深空”照片。展示了一千多个在宇宙形成后不到十亿年内形成的年轻星系。 哈勃深空。箭头所指的可能是迄今为止发现的最遥远的星系。 阿贝尔2218星系群。照片反映了宇宙中的“引力透镜”现象。 两个相邻的星系NGC1410、NGC1409因引力作用而互相吸取物质。 位于后发座的NGC

随着暴涨的转瞬即逝，宇宙又回复到如今日所见的那样通常的膨胀速率。在宇宙诞生后的第一秒钟，随着宇宙的持续膨胀冷却，在能量较为“稠密”的区域，大量质子、中子和电子从背景能量中凝聚出来。一百秒后，质子和中子开始结合成氦原子核。在不到两分钟的时间内，构成自然界的所有原子的成分就都产生出来了。大约再经过三十万年，宇宙就已冷却到氢原子核和氦原子核足以俘获电子而形成原子了。这些原子在引力作用下缓慢地聚集成巨大的纤维状的云。不久，星系就在其中形成了。大爆炸发生过后十亿年，氢云和氦云开始在引力作用下集结成团。随着云团的成长，初生的星系即原星系开始形成。那时的宇宙较小，各个原星系之间靠得比较近，因此相互作用很强。于是，在较稀薄较大的云中凝聚出一些较小的云，而其余部分则被邻近的云所吞并。 同时，原星系由于氢和氦的不断落入而逐渐增大。原星系的质量变得越大，它们吸引的气体也就越多。一个个云团各自的运动加上它们之间的相互作用，最终使得原星系开始缓慢自转。这些云团在引力的作用下进一步坍缩，一些自转较快的云团形成了盘状；其余的大致成为椭球形。这些原始的星系在获得了足够的物质后，便在其中开始形成恒星。这时的宇宙面貌与今天便已经差不多了。星系成群地聚集在一起，就像我们地球上海洋中的群岛一样镶嵌在宇宙空间浩瀚的气体云中，这样的星系团和星系际气体伸展成纤维状的结构，长度可以达到数亿光年。如此大尺度的星系的群集在广阔的空间呈现为球形。

编辑本段区别和定义

星系：在茫茫的宇宙海洋中，千姿百态的“岛屿”，星罗棋布，上面居住着无数颗恒星和各种天体，天文学上称为星系。我们居住的地球就在一个巨大的星系——银河系之中。在银河系之外的宇宙中，像银河这样的太空巨岛还有上亿个，它们统称为河外星系。 星团：在银河系众多的恒星中，除了以单个的形式，或组成双星、聚星的形式出现外，也有以更多的星聚集在一起的。星数超过10颗以上，彼此具有一定联系的恒星集团，称为星团。使这些恒星团结在一起的是引力。星团的成员多的可达几十万颗。它们又可以分成疏散星团和球状星团两类。银河系中遍布着星团，只是不同的地方星团的种类也不同。 星云： 星云是一种由星际空间的气体和尘埃组成的云雾状天体。星云中的物质密度是非常低的。如果拿地球上的标准来衡量，有些地方几乎就是真空。但星云的体积非常庞大，往往方圆达几十光年。因此，一般星云比太阳还要重得多。星云的形状千姿百态。有的星云形状很不规则，呈弥漫状，没有明确的边界，叫弥漫星云；有的星云像一个圆盘，淡淡发光，很像一个大行星，所以称为行星状星云。

编辑本段星系的演化

按照宇宙大爆炸理论，第一代星系大概形成于大爆炸发生后十亿年。在宇宙诞生的最初瞬间，有一次原始能量的爆发。随着宇宙的膨胀和冷却，引力开始发挥作用，然后，幼年宇宙进入一个称为“暴涨”的短暂阶段。原始能量分布中的微小涨落随着宇宙的暴涨也从微观尺度急剧放大，从而形成了一些“沟”，星系团就是沿着这些“沟”形成的。 哈勃太空望远镜拍摄的遥远的年轻星系照片，其中包含有正在形成中的星系团（原星系）。 十八个正在形成中的星系团的单独照片。每个团快距地球约一百十亿光年。 著名的“哈勃深空”照片。展示了一千多个在宇宙形成后不到十亿年内形成的年轻星系。 哈勃深空。箭头所指的可能是迄今为止发现的最遥远的星系。 阿贝尔2218星系群。照片反映了宇宙中的“引力透镜”现象。 两个相邻的星系NGC1410、NGC1409因引力作用而互相吸取物质。 不规则星系大麦哲伦云

随着暴涨的转瞬即逝，宇宙又回复到如今日所见的那样通常的膨胀速率。在宇宙诞生后的第一秒钟，随着宇宙的持续膨胀冷却，在能量较为“稠密”的区域，大量质子、中子和电子从背景能量中凝聚出来。一百秒后，质子和中子开始结合成氦原子核。在不到两分钟的时间内，构成自然界的所有原子的成分就都产生出来了。大约再经过三十万年，宇宙就已冷却到氢原子核和氦原子核足以俘获电子而形成原子了。这些原子在引力作用下缓慢地聚集成巨大的纤维状的云。不久，星系就在其中形成了。大爆炸发生过后十亿年，氢云和氦云开始在引力作用下集结成团。随着云团的成长，初生的星系即原星系开始形成。那时的宇宙较小，各个原星系之间靠得比较近，因此相互作用很强。于是，在较稀薄较大的云中凝聚出一些较小的云，而其余部分则被邻近的云所吞并。 同时，原星系由于氢和氦的不断落入而逐渐增大。原星系的质量变得越大，它们吸引的气体也就越多。一个个云团各自的运动加上它们之间的相互作用，最终使得原星系开始缓慢自转。这些云团在引力的作用下进一步坍缩，一些自转较快的云团形成了盘状；其余的大致成为椭球形。这些原始的星系在获得了足够的物质后，便在其中开始形成恒星。这时的宇宙面貌与今天便已经差不多了。星系成群地聚集在一起，就像我们地球上海洋中的群岛一样镶嵌在宇宙空间浩瀚的气体云中，这样的星系团和星系际气体伸展成纤维状的结构，长度可以达到数亿光年。如此大尺度的星系的群集在广阔的空间呈现为球形。

编辑本段术语

1、椭圆星系：呈椭圆形，没有悬臂结构。 其中又分为：E0,E1……E7，数字越大，星系越扁 2、漩涡星系 （1）核心部分为椭圆形：Sa,Sb,Sc （2）出现棒状结构：SBa,SBb （3）透镜星系：介于E与Sa之间：SO 3、不规则星系 Irr 1(罗马数字）：颜色偏蓝 Irr 2（罗马数字）：颜色偏黄

编辑本段银河系

在没有灯光干扰的晴朗夜晚，如果天空足够黑，你可以看到在天空中有一条弥漫的光带。这条光带就是我们置身其内而侧视银河系时所看到的它布满恒星的圆面——银盘。银河系内有约两千多亿颗恒星，只是由于距离太远而无法用肉眼辩认出来。由于星光与星际尘埃气体混合在一起，因此看起来就 球状星团半人马座

像一条烟雾笼罩着的光带。银河系的中心位于人马座附近。 银河系是一个中型恒星系，它的银盘直径约为十二万光年。它的银盘内含有大量的星际尘埃和气体云，聚集成了颜色偏红的恒星形成区域，从而不断地给星系的旋臂补充炽热的年轻蓝星，组成了许多疏散星团或称银河星团。已知的这类疏散星团约有一千两百多个。银盘四周包围着很大的银晕，银晕中散布着恒星和主要由老年恒星组成的球状星团。 天鹅-人马座方向的银河。 辉煌的银河系中心（银核）部分。 辉煌的银河系中心（银核）部分II。 织女、牵牛星-人马座方向的银河。 天鹰-人马座方向的银河。 长盾-人马座方向的银河。 从我们所处的角度很难确切地知道银河系的形状。但随着近代科技的发展，探测手段的进步在某种程度上克服了这些障碍，揭示出银河系具有的某些出人意料的特征。长期以来人们一直以为银河系是一个典型的旋涡星系，与仙女座星系类似。但最近的观测却发现，它的中央核球稍带棒形。这意味着银河系很可能是一种棒旋星系。另外，银河系是一个比较活跃的星系，银核有强烈的宇宙射线辐射，在那里恒星以高速围绕着一个不可见的中心旋转。这表明在银河系的核心有一个超大质量的黑洞。 银河系有两个较矮小的邻居——大麦哲伦云和小麦哲伦云，它们都属于不规则星系。由于引力的作用，银河系在不断地从这两个小星系中吸取尘埃和气体，使这两个邻居中的物质越来越少。预计在一百亿年里，银河系将会吞没这两个星系中的所有物质，这两个近邻将不复存在。

编辑本段河外星系

它们是与银河系类似的天体系统,距离都超出了银河系的范围,因此称它们为“河外星系”。仙女座星系就是位于仙女座的一个河外星系。河外星系与银河系一样,也是由大量的恒星、星团、星云和星际物质组成。目前我们观测到的河外星系有100亿个之多。 1845年的漩涡星系素描图

20世纪20年代，美国天文学家哈勃在仙女座大星云中发现了一种叫作“造父变星”的天体，从而计算出星云的距离，终于肯定它是银河系以外的天体系统，称它们为“河外星系”。 河外星系，简称为星系，是位于银河系之外、由几十亿至几千亿颗恒星、星云和星际物质组成的天体系统。之所以称之为河外星系，是因为他们全部都存在于银河系之外，即所有银河系之外的所有天体系统被称为河外星系。而银河系与河外星系即组成了天文学对于天体的最高称呼----总星系。银河系也只是总星系中的一个普通星系。人类估计河外星系包含的天体及天体系统总数在千亿个以上，它们如同辽阔海洋中星罗棋布的岛屿，故也被称为"宇宙岛"。 关于河外星系的发现过程可以追溯到两百多年前。在当时法国天文学家梅西耶 ( Messier Charles ) 为星云编制的星表中，编号为M31的星云在天文学史上有着重要的地位。初冬的夜晚，熟悉星空的人可以在仙女座内用肉眼找到它——一个模糊的斑点，俗称仙女座大星云。从1885年起，人们就在仙女座大星云里陆陆续续地发现了许多新星，从而推断出仙女座星云不是一团通常的、被动地反射光线的尘埃气体云，而一定是由许许多多恒星构成的系统，而且恒星的数目一定极大，这样才有可能在它们中间出现那么多的新星。如果假设这些新星最亮时候的亮度和在银河系中找到的其它新星的亮度是一样的，那么就可以大致推断出仙女座大星云离我们十分遥远，远远超出了我们已知的银河系的范围。但是由于用新星来测定的距离并不很可靠，因此也引起了争议。直到1924年，美国天文学家哈勃用当时世界上最大的24米口径的望远镜在仙女座大星云的边缘找到了被称为"量天尺"的造父变星，利用造父变星的光变周期和光度的对应关系才定出仙女座星云的准确距离，证明它确实是在银河系之外，也像银河系一样，是一个巨大、独立的恒星集团。因此,仙女星云应改称为仙女星系。 从河外星系的发现，可以反观我们的银河系。它仅仅是一个普通的星系，是千亿星系家族中的一员，是宇宙海洋中的一个小岛，是无限宇宙中很小很小的一部分。

银河系的总体结构是：银河系物质的主要部分组成一个薄薄的圆盘，叫做银盘，银盘中心隆起的近似于球形的部分叫核球。在核球区域恒星高度密集，其中心有一个很小的致密区，称银核。银盘外面是一个范围更大、近于球状分布的系统，其中物质密度比银盘中低得多，叫作银晕。银晕外面还有银冕，它的物质分布大致也呈球形。观测到的银河旋臂结构2005年，银河系被发现以哈柏分类来区分应该是一个巨大的棒旋星系SBc(旋臂宽松的棒旋星系)，总质量大约是太阳质量的6,000亿至30,000亿倍。有大约1,000亿颗恒星。从80年代开始，天文学家才怀疑银河是一个棒旋星系而不是一个普通的螺旋星系。2005年，斯必泽空间望远镜证实了这项怀疑，还确认了在银河的核心的棒状结构与预期的还大。银河的盘面估计直径为100,000光年，太阳至银河中心的距离大约是26,000光年，盘面在中心向外凸起。银河的中心有巨大的质量和紧密的结构，因此强烈怀疑它有超重质量黑洞，因为已经有许多星系被相信有超重质量黑洞在核心。就像许多典型的星系一样，环绕银河系中心的天体，在轨道上的速度并不由与中心的距离和银河质量的分布来决定。在离开了核心凸起或是在外围，恒星的典型速度是每秒钟210～240公里之间。因此这星恒星绕行银河的周期只与轨道的长度有关，这与太阳系不同，在太阳系，距离不同就有不同的轨道速度对应著。银河的棒状结构长约27,000光年，以44±10度的角度横亘在太阳与银河中心之间，他主要由红色的恒星组成，相信都是年老的恒星。被观察到与推论的银河旋臂结构每一条旋臂都给予一个数字对应(像所有旋涡星系的旋臂)，大约可以分出12段。相信有四条主要的旋臂起源自银河的核心，它们的名称如下：2 and 8 - 3kpc 和 英仙臂 3 and 7 - 距尺臂 和 天鹅臂 (与最近发现的延伸在一起 - 6) 4 and 10 - 南十字座 和 盾牌臂 5 and 9 - 船底座 和 人马臂 至少还有两个小旋臂或分支，包括：11 - 猎户臂 (包含太阳和太阳系在内 - 12) 在主要的旋臂外侧是外环或称为麒麟座环，这是天文学家布赖恩·颜尼 (Brian Yanny)和韩第·周·纽柏格(Heidi Jo Newberg)提出，是环绕在银河系外由恒星组成的环，其中包括在数十亿年前与其他星系作用诞生的恒星和气体。银河的盘面被一个球状的银晕包围著，估计直径在250,000至400,000光年。由于盘面上的气体和尘埃会吸收部份波长的电磁波，所以银晕的组成结构还不清楚。盘面(特别是旋臂)是恒星诞生的活耀区域，但是银晕中没有这些活动，疏散星团也主要出现在盘面上。银河中大部分的质量是暗物质，形成的暗银晕估计有6,000亿至3兆个太阳质量，以银河为中心被聚集著。新的发现使我们对银河结构与维度的认识有所增加，比早先经由仙女座星系(M31)的盘面所获得的更多。最近新发现的证据，证实外环是由天鹅臂延伸出去的，明确的支持银河盘面向外延伸的可能性。人马座矮椭球星系的发现，与在环绕著银极的轨道上的星系碎片，说明了他因为与银河的交互作用而被扯碎。同样的，大犬座矮星系也因为与银河的交互作用，使得残骸在盘面上环绕著银河。在2006年1月9日， Mario Juric和普林斯顿大学的一些人宣布，史隆数位巡天在北半球的天空中发现一片巨大的云气结构(横跨约5,000个满月大小的区域)位在银河之内，但似乎不合于目前所有的银河模型。他将一些恒星汇聚在垂直于旋臂所在盘面的垂在线，可能的解释是小的矮星系与银河合并的结果。这个结构位于室女座的方向上，距离约30,000光年，暂时被称为室女恒星喷流。在2006年5月9日， Daniel Zucker 和 Vasily Belokurov宣布史隆数位巡天在猎犬座和牧夫座又发现了两个矮星系。

目前要解释星星的形成,必须要使用“宇宙大爆炸”理论

宇宙大爆炸之后,过了相当长的时间,宇宙里面出现了第一种物质：氕也就是说原始宇宙几乎是一片氢的海洋,这些氢和今天的各大星系在远离宇宙爆炸的地方一样,也是在不停的远离宇宙爆炸的地方

原始宇宙的成分：原始宇宙里面遍布了氢,另外还有一部分氦,及少量重元素物质

然后万有引力发生作用,宇宙里面各个地方的氢相继开始进行大规模的引力收缩

以银河举例：

银河系的形成：在宇宙空间的一个地方,一大团氢云在发生着引力收缩收缩收缩着周围的氢云就开始围绕中心氢云旋转起来了同时这团氢云里面各个区域的氢也相继发生收缩,然后就收缩成大大小小的恒星

然后质量大的恒星由于寿命短,它们比其它小质量恒星最先早早死亡死亡的时候发生爆炸爆炸产生的碎片飞向宇宙空间,当这些 碎片飞到 仍然活着的恒星的附近时,被该恒星俘获围绕恒星旋转,然后收缩成大大小小的行星卫星(部分例外)

张杰星星的形成是因为大家很喜欢他,他的歌迷叫星星

希望能帮到你，满意望采纳哦。

星云的主要成分是氢气，指太阳系以外银河系以内的一切非恒星状的气体尘埃云。直至1924年，把银河系内形状不规则的尘埃和气体，称为银河星云；把外观像星云的、但又在银河系之外的恒星系统，称为河外星系。我们通常把银河星云称为星云，把河外星云称为星系。

根据形态结构的特点来划分，星云可以分为行星状星云和弥漫星云。行星状星云一般在恒星生命晚期形成，它的形态似包围中心高温恒星的气体球壳；弥漫星云的特点是广袤而稀薄，在形态上各式各样，无所定形。根据发光的性质来划分，星云可以分为亮星云和暗星云。其中亮星云又可分为被周围亮星星光所照亮的反射星云和受到外界紫外线辐射而使内部气体电离发光的发射星云。而暗星云是因为它全部或者部分遮住了背景的恒星星光，使自己显得黯淡无光而得名。

星系在宇宙中是一直向外高速膨胀的。在星系团内，星系的空间密度比较高，星系间的距离约为星系直径的10～1000倍。在引力的作用下，星系可以在几亿年的时间内移动相当于本身直径那么大的距离。因此，星系的碰撞是不可避免的。在碰撞的过程中，激烈的爆炸会形成几百万颗新恒星，所以现在有相当多的天文学家认为，大部分较大的椭圆星系就是由两个质量相当的漩涡星系相互吞并而形成的。

　“仙女星系”相对大部分人来说，还是比较陌生的名词，我们平常只听说太阳系、银河系，对于仙女星系的知识一无所知，更别提结构了！不知道没关系， 星座知识 现在就来为大家解答有关仙女星系的结构组成，一起来看看吧！

　 星系结构

以可见光下看见的形状为依据，仙女座星系在de Vaucouleurs-Sandage延伸与扩张的分类系统下被分类为螺旋星系。然而，在2MASS巡天的资料中，M31的核球呈现箱状的形状，这暗示着M31实际上是棒旋星系，而我们几乎是正对着长轴的方向观察这个星系。仙女座星系也是一个LINRER星系（低游离核辐射线区），在分类上是一种很普通的活跃星系核。

　星系相对于地球的倾斜估计是77°（90°是直接从侧面观看），分析星系横断面的形状像是字母S的形状，而不是一个平坦的平面。造成这种形状翘曲的一个可能是与邻近M31的卫星星系引力的交互作用。 分光镜的观测对星系的自转速度在距离核心不同的半径上提供了详细的测量。在邻近核心的地区，旋转的速度达到225公里/秒（140英里/秒）的峰值；在半径1,300光年处开始下降，在7,000光年处达到最低的50公里/秒（31英里/秒）。然后，速度在平稳得上升，在半径33,000光年的距离上达到的丰值是250公里/秒（155英里/秒）。在这距离之外的速度又慢慢的下降，在80,000光年处降至200公里/秒（124英里/秒）。这些速度的测量暗示集中在核心的质量大约是6 × 109M☉，总质量成线性的增加至半径45,000光年处，然后随半径的增加而逐渐减缓。

　仙女座星系的螺旋臂向外延伸出一连串的电离氢区，巴德描述成"一串珍珠"。它们看似紧紧的缠绕着，但在我们的银河系却是被远远的分隔着。矫正过的星系图很明确的显示有顺时针方向旋转的螺旋臂缠绕在螺旋星系内。从距离核心大约1,600光年处有两条连续的螺旋臂向外拖曳着，彼此间最近的距离大约是13,000光年。螺旋的样式很可能肇因于与M32的交互作用。这些置换可以由来自于恒星的中性氢云观察到。

　在1998年，来自欧洲空间局的红外线太空天文台的影像显示出仙女座星系的整体形象可能是会被转换成圆环星系。在仙女座星系内的气体含尘埃形成了几个重叠的圆环，其中最突出的一个圆环在距离核心32,000光年的半径上。这个环由冰冷的尘土组成，因此在可见光的影像中这个环是看不见。

　更周详的观察显示内部还有更小的尘埃环，相信是在200万年前与M32的交互作用造成的。模拟显示，这个较小的星系沿着极轴方向穿越了仙女座星系的盘面。这次碰撞从较小的M32剥离了超过一半的质量，并且创造了仙女座星系内的环结构。

　对M31扩展开来的晕的研究显示，大致上是可以和银河系做比较的，在允中的恒星同样是属于金属贫乏的，并且随着距离的增加更形贫乏。这些证据显示这两个星系走着相似的演化路线，在过去的120亿年中，它们可能各自都吞噬了1-2百个低质量的星系。在M31扩展的晕中的恒星和银河系中的恒星可能近到只有两星系间三分之一的距离。

人类所观察到的部分宇宙的物件大约是由49%的普通物质（构成恒星、行星、气体和尘埃的物质）或“重子”，268%的暗物质和683%的暗能量构成。重子物质构成星系际的“蛛网”。

对于宇宙是什么组成的这个问题。一个脱口而出的答案是：由那些亮晶晶的星星组成的。但在最近几十年中，科学家越来越发现这个答案是不正确的。天文学家认为，组成恒星、行星、星系——当然还有我们——的物质，或者叫普通物质，只占宇宙总质量的不到5％。他们估计，另外25％，可能是由尚未发现的粒子组成的暗物质。

天文学家认为那可能是暗能量——让宇宙加速膨胀的力量。暗物质和暗能量的本质是什么？科学家正在用加速器和望远镜寻找这些问题的答案，如果找到了，其意义肯定是宇宙级的。

扩展资料：

现代宇宙学的先驱是霍金。霍金：“宇宙创造过程中，“上帝”没有位置。没有必要借助“上帝”来为宇宙按下启动键。”

霍金推崇利用数学和物理手段寻找一个大一统理论，并且证明“宇宙不是偶然诞生的，不需要上帝”，“宇宙的数学模型是有限无界”。

霍金在演讲中说道：“然而，人们在过去几年发现，科学定律甚至在宇宙的开端也是成立的。在那种情形下，宇宙可以是自足的，并由科学定律所完全确定。哈特尔和我所做的设想可以被重新表达成：宇宙的边界条件是它没有边界。”

参考资料：

-宇宙

银河是中国隋唐至今的传统称呼，在先秦时期则被称为“汉”或银汉、天河、云汉、天汉等。那时，古人观看星空时，见银河闪闪发光，好像河流上了天。由于古人觉得这种现象很难理解，于是就把它想像成是水的精气上了天，所谓“星者，元气之英也；汉，水之精也。”

在西方国家，银河被称为“奶路”（Milky　Way），这来源于希腊神话。在希腊神话中，宙斯是希腊众神庙里的主神，即众神之神。希拉是专司妇女和婚嫁之神，她既是宙斯的妹妹，又是宙斯的妻子，是众女神之神。希拉的奶汁是很神奇的，谁吮吸了她的奶汁，便会长生不老。宙斯不安分，暗地里又和有夫之妇爱克米那私通，生下了海格力斯。宙斯希望海格力斯将来能长生不老，偷偷地把海格力斯放在睡着的希拉身旁，让海格力斯吮吸希拉的奶汁，谁知海格力斯吮吸太猛，惊醒了希拉，她发现吃奶的不是自己的儿子，便把孩子推开，因用力太猛，奶汁直喷到了天上，便成了“奶路”。而海格力斯因为吃过希拉的奶汁，后来成了永生的大力神。

但传说毕竟只是传说。实际上，银河是由1000多亿颗类似太阳那样的恒星和其他的星团、星云和星际物质组成的一个透镜形的庞大的恒星体系——星河系的主体在天球上的投影。在宇宙中，像银河系这样的星系至少有1000多亿个，每个星系又大约有1000亿个恒星。而在所有这些星系中，银河系与我们的关系最为密切，我们的太阳系就是它的一部分。

如今，由于望远镜等天文仪器的使用，或许“阻碍”了人们再像古人那样用罗曼蒂克和充满神话色彩的方式来看待银河系，但却将我们带入了一个前人无法想像、更加引人入胜的世界。不同大小、不同类型、不同结构的星系展现在我们的面前，奏响了宇宙中最为壮观的“乐章”。下面就叫我们从银河系开始，踏上神奇的宇宙之旅。

除了几颗行星以外，人的肉眼在夜晚所看到的星星大多为恒星，也就是可以自身发光、发热的星体。俗话说：“天上星，数不清。”但实际上，人的肉眼可以看到的恒星是有限的。有人估计，用肉眼最多可以看到5800颗左右的恒星，但对普通人来说，能够看到2500颗恒星已属不易。

我们通常所见的恒星实际上都是银河系的家庭成员。银河系是由2000多亿个星体组成的星体群，而其中恒星大约有1000多亿颗，我们的太阳就是其中一颗非常普通的恒星。天文学家估计，银河系的总质量相当于1400亿倍的太阳质量（太阳质量约为2×10///30公斤）。

在历史上，最先通过观察来描绘银河系结构，试图测量其规模的人是英国天文学家威廉�6�1赫歇耳　(Wilhelm　Herschel，1738～1822)。经过长期的观察，他在1785年绘制出银河系的结构图。在这幅图中，太阳系位于中间位置。赫歇耳估计，银河系的直径相当于7000光年（1光年相当于950亿公里），而中心的膨胀部位的直径为1400光年。后来，随着天文观测仪器的进步，特别是由于射电天文望远镜和红外天文望远镜的使用，人们才对银河系的结构有了比较清楚的认识。

今天我们知道，如果从正面俯视银河系，它就犹如急流中的旋涡；如果从侧面观看，它就如同一个投掷中的铁饼。银河系主要由扁平的银盘、中央凸出的核球和银晕三部分组成。银盘的直径约10万光年，银盘中有几条像风车那样的巨大的螺旋状结构，称为旋臂。而我们的太阳系就位于猎户座旋臂上，距离银河系中心约3万光年，差不多是在银河系的边缘了。银盘中间厚，外面薄，其中间厚度约6000光年，而到了太阳附近就只剩一半厚度了。核球中的恒星分布相当致密，直径约为1万光年，略呈椭圆球形状。

银晕是弥散在银盘周围的一个球形区域，直径约为10万光年，体积至少是银盘的50多倍，但质量却只占银河系的1/10，主要是由稀散的恒星和星际物质组成。有人认为，在银晕外面还存在着一个巨大的呈球状的射电辐射区，称为银冕，银冕至少延伸到距银河系中心32万光年远处。对于银晕和银冕的结构，目前还有很多不清楚的地方。