星系分類
哈伯序列
哈伯序列 是哈伯在1936年提出的星系分類,由于它的圖形表示法很像音叉的形狀,所以也稱為 哈伯音叉圖 。
哈伯序列的音叉圖
"哈伯音叉圖"由左方的開始,橢圓星系是他的基礎(chǔ),依照外觀的扁平程度從E0至E7,"E"代表是橢圓,數(shù)字是橢圓的程度,0是球形的,也可以當作是巨大的球狀星團,7是像鐵餅的形狀。專業(yè)上的說法是以扁率的十分法中所占的乘數(shù),例如,E7的橢圓星系扁率是0.7。
在橢圓星系之后,圖形分為二支,在上面的分支是螺旋星系,從S0開始,也稱為透鏡星系,"S"的意思是旋渦,"0"則表示沒有旋臂,下標的數(shù)字表示盤面上因為塵埃的遮蔽會造成深刻的吸收條紋,影響到星系的外觀。在這個分支上還有3種形式,都有旋懸臂的結(jié)構(gòu),"S"代表相同的意義,但后面跟隨的小寫字母則表示旋臂的狀態(tài)。從"a"到"d"的涵義如下:
Sa –旋臂緊纏且光滑,中心的核心明亮。
Sb –旋臂比較明確,但比Sa的松散。
Sc –旋臂比Sb更為寬松。
Sd –旋臂非常寬大,而且比核心明亮。
在下面的分支稱為棒旋星系,代表的符號是"SB"。這個分支的星系以SB0開始,下標的數(shù)字表示表示短棒狀結(jié)構(gòu)的明確程度,在這個分支下的星系都以"SB"來標示,后隨的字母也是表示短棒狀結(jié)構(gòu)的明確程度。他的范圍是從"a"到"c",字母的涵義如下:
SBa –有明亮的核心和緊纏的旋臂。
SBb –旋臂比SBa更明確,但結(jié)構(gòu)較松散。
SBc –旋臂更加松散,而且中央的核心也較為黯淡。
我們的銀河系現(xiàn)在被認為是SBb的棒旋星系,在過去,則被歸類為Sb,與巨大的仙女座大星系屬于同一類。
與一般看法不同的是,星系的音叉圖并不能表示星系的發(fā)展(演化),例如S0的星系不能分為兩個分支,一支發(fā)展出正規(guī)的螺旋星系,另一支則發(fā)展成棒旋星系。換言之,螺旋星系或棒旋星系都不是由橢圓星系演化過來的。
星系的分類如下:
橢圓星系 (E0-7):外觀是橢圓形,恒星的分布是均勻的。數(shù)字代表星系的扁平程度,E0的橢圓星系外觀幾乎是圓形的,而E7則非常的扁平。數(shù)字只是代表這個星系出現(xiàn)在天空中的形狀,與真實的幾何形狀無關(guān)。
透鏡星系 (S0和SB0):外觀上是碟狀的結(jié)構(gòu),中心的核球突起并向外投射光輝,但是沒有旋臂的結(jié)構(gòu)。
螺旋星系 (Sa-d):中心有核球凸起,向外發(fā)散的盤面中有旋臂的結(jié)構(gòu)。旋臂以核球為中心環(huán)繞著,最緊密的是Sa,依序逐漸松散(Sc和Sd),字母也代表著核球的光度逐漸減弱。
棒旋星系 (SBa-d):與漩渦星系有著相似的分類,但是旋臂不是由核球伸展出來,而是由穿過核球的棒子末端伸展開來,好像是系在指揮棒末端的緞帶。同樣的由SBa到SBd也代表者旋臂逐漸松散與核心光度的轉(zhuǎn)暗。
不規(guī)則星系 (Irr):似乎有旋臂結(jié)構(gòu)但被扭曲變形的是第一型(Irr I),不能歸類至任何類型的就屬于第二型(Irr II)。
哈伯序列是建立在由當時的望遠鏡所所拍攝的星系照片上。起初,他相信橢圓星系是早期的星系型態(tài),然后可能轉(zhuǎn)變成螺旋或棒旋星系。我們現(xiàn)在則認為該倒過來解釋星系的發(fā)展。但是,早期的錯誤已經(jīng)深植在天文學家的專業(yè)術(shù)語中,所以現(xiàn)在依然根據(jù)圖中的位置,將左邊的星系稱為早期形,圖右邊的稱為晚期形。
更現(xiàn)代的觀測提供了更多這些類型的訊息:
橢圓星系的氣體和塵埃的含量較低,并且主要的恒星都是老年的恒星。
螺旋星系有豐富的氣體和塵埃,并且老年和年輕的恒星大量的混雜在一起。
不規(guī)則星系幾乎都是氣體、塵埃和年輕的恒星。
由這些,天文學家建立了星系演化的理論,認為橢圓星系事實上是由螺旋星系彼此或和不規(guī)則星系碰撞后才產(chǎn)生的,那些被剝離的大量氣體和塵埃就成為在隨機軌道上運轉(zhuǎn)的恒星。參考星系誕生和演化。
佛科留斯系統(tǒng)
佛科留斯系統(tǒng)是由哈伯序列發(fā)展出來并被廣泛使用的星系分類法。兩者之間最主要的區(qū)別是在螺旋星系的分類上。在哈伯的分類中主要是依據(jù)旋臂纏繞的松緊和棒狀的結(jié)構(gòu)兩項特征;迪·佛科留斯則加上了第三項特性:內(nèi)部的環(huán)。[1]
旋臂 :星系的分類從E,經(jīng)過S0與其他的形態(tài),到Im。
棒閂 :星系的分類為 A (一般的)或 B (棒狀結(jié)構(gòu)),介于兩者之間的則以 AB galaxies are described as being A (ordinary), B (barred), or AB (intermediate).
環(huán)圈 :星系的分類為 s (沒有環(huán)圈), r (有環(huán)圈),或 sr (環(huán)圈不完整)。
因此,一個星系可以被分類為SAB(rs)c – Sc,意思是棒閂不明顯,環(huán)圈也不明確的旋渦星系。
通常,de Vaucouleurs的系統(tǒng)在三度空間的圖形中才能清楚的呈現(xiàn),以X軸表示旋臂,棒閂在Y軸,環(huán)圈是Z軸。對旋臂所作的橫斷面(例如:Sb)將顯示在二度空間中的棒閂(Y軸)和環(huán)圈(Z軸)的狀態(tài)。圖形請參考此處。
耶基斯(或摩根)分類
耶基斯分類依據(jù)星系的形狀和恒星光譜,真實的和顯而易見的,以及中心的凝聚度。
所以,舉例如下:仙女座星系的分類為kS5。
參見
哈伯
熱拉爾·佛科留斯
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