漩涡星系，包含一个中心凸起，周围是一个扁平的、旋转的恒星盘

导语：漩涡星系成熟的一个常见标志是形成一条恒星和气体的带状物质，在原子核上切割，就像横穿“禁止吸烟”标志的斜线一样。美国宇航局(NASA)哈勃太空望远镜(哈勃太空望远镜)对最大规模星系普查中的2000多个螺旋星系进行了一项具有里程碑意义的研究。在这项研究中，天文学家们发现，70亿年前，所谓的“无杆螺旋星系”远远没有今天在当地宇宙中那么丰富。

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漩涡星系

这项研究的结果证实了这样一种观点，即随着“形成年代”的结束，酒吧是星系走向成熟的标志。这些观测是宇宙演化调查(COSMOS)的一部分。这个由哈勃先进相机拍摄的棒状星系形成历史的新细节，为理解旋涡星系是何时以及如何随着时间的推移而形成和演化提供了线索。

1、漩涡星系的结构特征

通常，螺旋星系包含一个中心凸起，周围是一个扁平的、旋转的恒星盘。位于中心的凸起由较老的、较暗的恒星组成，通常被认为包含一个超大质量的黑洞。大约三分之二的螺旋星系也通过它们的中心包含一个棒状结构，就像我们的银河系一样。环绕膨胀的恒星盘趋向于分裂成环绕星系的臂。这些螺旋臂含有丰富的气体和尘埃，因此许多年轻的恒星诞生在这些地区。这些年轻的星星在它们迅速消亡之前发出非常明亮的光芒。

2、螺旋臂的运动争议

螺旋臂的运动仍有争议。一种理论认为，这些星系臂可能是密度波穿过外盘的结果。星系之间的相遇可能会引起这样的波动，因为小星系的质量可能会影响大星系的结构，因为它们结合在一起。它们的大小通常相差很大，从5到100千帕塞克不等。同样的，它们的质量通常在10之间。9和1012太阳质量和亮度范围从108至1011时间太阳。绝大多数螺旋星系都是旋转的，因为旋臂沿着旋转的方向旋转。

旋转曲线的测量表明，如果大部分质量集中在中心附近，圆盘中物质的轨道速度就不会像预期的那样下降。正因为如此，螺旋星系的可见部分被认为只占星系总质量的一小部分。因此，我们得出的结论是，螺旋星系被一个由暗物质组成的广袤光环所包围。

3、恒星轨道上的微小拉长逐渐增大，它们聚集在一起形成了棒

当螺旋星系中的恒星轨道变得不稳定并偏离一条圆形轨道时，就会形成棒。纽约约克镇高地IBM研究部门的团队成员BruceElmeGreen解释道：“恒星轨道上的微小拉长逐渐增大，它们被锁在了一起，形成了一个棒。”“当这些拉长的轨道越来越多地锁定在适当的位置上时，棒就变得更强了。最终，星系内部的恒星中有很大一部分加入了这个轨道。”

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科学家对漩涡星系的研究发现

1、在遥远的过去，只有20%的螺旋星系拥有棒状星系

帕萨迪纳加州理工学院(California Institute Of Technology)斯皮策科学中心的卡蒂克·希思领导的一个团队发现，在遥远的过去，只有20%的螺旋星系拥有棒状星系，而现代星系中只有近70%。在过去的70亿年里，酒吧一直在稳步形成，数量增加了两倍多。“然而，最近形成的棒状星体并不是均匀分布在星系质量上的，这是我们的研究中的一个关键发现，”Sheth解释说。“它们主要形成在小而低质量的星系中，而在质量最大的星系中，条状星系的比例与今天是一样的。”

希思接着说，这些发现对星系进化有重要的影响。他说：“我们知道，对于质量更大的星系，它们的演化速度通常更快：它们形成恒星的速度很快，然后消失在红色圆盘中。众所周知，低质量星系以较慢的速度形成恒星，但现在我们看到，随着时间的推移，它们也慢慢地形成了它们的栅栏。”宇宙覆盖的天空面积是满月的9倍，测量的螺旋星系比以前观测的要多10倍。为了支持哈勃星系的图像，研究小组利用哈勃和各种地面望远镜的数据，推算出宇宙领域中星系的距离。

2、棒也许是改变星系最重要的催化剂之一

法国马赛实验室的成员Lia Athanassoula补充说：“新的观测结果表明，在质量更大的星系中，不稳定的速度更快，可能是因为它们的内盘更密集，引力更强。”棒也许是改变星系最重要的催化剂之一。它们迫使大量气体进入银河系中心，助长了新恒星的形成，形成了恒星的中心凸起，并为大质量的黑洞提供了食物。

Sheth说：“形成一个棒可能是螺旋星系演化中的最后一个重要动作”。人们认为星系是通过与其他星系的合并而建立起来的。在沉淀下来后，星系进化的另一种引人注目的方式是通过酒吧的作用。我们的银河系，另一个巨大的棒状螺旋，有一个中央棒，它可能形成的早一些，就像哈勃观测中其他大型星系中的棒一样。希思说：“理解在最遥远的星系中形成的条状物质，最终将揭示它是如何发生的。”

结语：关于星系是如何形成的，仍有一些悬而未决的问题。一些天文学家认为星系通常是由大约一百万颗恒星组成的较小的星团，称为球状星团。其他天文学家认为，星系首先形成了球状星系团，后来又形成了球状星团。当提到螺旋星系时，人们认为恒星的光晕、凸起和圆盘是在不同的时间内通过不同的机制形成的。通常，螺旋星系被认为随着年龄的增长而演化为椭圆星系。随着年龄的增长，所有星系的形态/形状都会发生变化。通常情况下，随着时间的推移，星系会相互碰撞，形成以前更大的结构。