美麗的星空是怎樣形成的？ _星空

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遙遠的星空總能引人探尋，而它也從不吝惜回饋一雙雙好奇的眼睛。我們的星空為什么越變越美？近日，中法“起源”天文聯(lián)合實驗室快報稱：星系并合曾主導(dǎo)了哈勃序列的演化。由法國天文學家Francois Hammer領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)表了一系列有關(guān)星系演化的論文，揭示了60億年前星系的哈勃形態(tài)與今天我們看到的明顯不同，并指出富氣體的星系并合極有可能主導(dǎo)了這個演化過程。這個研究成果在國際上引起了廣泛關(guān)注。
由于哈勃天文望遠鏡的問世讓我們漸漸縮短了和宇宙的距離，了解到如此美麗的星空竟然是由無數(shù)的大小星系組成的，在漫長的時光旅程中不斷演化，進而呈現(xiàn)出我們現(xiàn)在所看見的美麗星空……可是，這么美麗的星空緣何形成的？它有什么特定的規(guī)律嗎？它會向著什么趨勢發(fā)展？又與我們有著怎樣的關(guān)系呢？
為此我們連線了遠在法國的中科院國家天文臺副研究員楊雁賓。
星空呈現(xiàn)“簡單之美”
我們的星空變得越來越漂亮迷人，這是由于星系不斷演化而來的。1926年，埃德溫·哈勃根據(jù)這些星系的形態(tài)歸類排序得到的一個概念，我們稱之為哈勃序列。而現(xiàn)在的星系所呈現(xiàn)出的哈勃序列與60億年前完全不同，事實上是比原來演化得更美了，對于這種美的演化，楊雁賓說：“現(xiàn)在我們所看到的星空是一種簡單的美。”
“簡單之美”背后的復(fù)雜
星系是由上千億顆恒星組成的，楊雁賓告訴采訪人員：“現(xiàn)在的星系是由不斷旋轉(zhuǎn)和塌縮的原始氣體云慢慢演化而來的，其間伴隨著恒星的誕生和死亡。萬有引力是宇宙形成的原動力。”
在宇宙初期，首先是引力驅(qū)動了原始氣體云的運動，運動著的氣體云之間的摩擦使它們開始旋轉(zhuǎn)起來。隨著氣體的大量聚集，其內(nèi)部開始形成恒星，進而形成原初星系。然后，又是引力導(dǎo)致了這些原初星系的碰撞和并合，最終形成了我們今天看見的星系。這個過程經(jīng)歷了上百億年。在不同的環(huán)境下，星系的形態(tài)各異。就像天空中的云，由于地球大氣的氣壓和溫度的變化，導(dǎo)致在不同的區(qū)域會形成不同的樣子。
什么促成了“簡單之美”？
星系的并合曾主導(dǎo)了哈勃序列的演化，在今天的宇宙中，不同類型的星系比例是：3%的橢圓星系(E) ， 15%的透鏡星系(S0)，72%的漩渦星系(包括棒旋星系)以及10%的不規(guī)則星系。相比之下，60億年前橢圓星系和透鏡星系的比例與今天的非常相似，分別是4%和13% 。不同的是，60億年前存在著大量的不規(guī)則星系，約占52%，而漩渦星系的比例只有31% 。這表明這些遙遠的不規(guī)則星系，一定會通過某種方式演化成我們今天看到的漩渦星系。通過形態(tài)—動力學研究，專家們發(fā)現(xiàn)這些不規(guī)則星系絕大部分都能用星系并合的模型給予恰當?shù)慕忉?。除了星系并合是造成星系演化主要原因，還有一些其他的原因也在不同程度上促使了哈勃序列的演化，比如說星系內(nèi)的恒星形成的過程，超新星的爆發(fā)，星系中心活動的星系核等。恒星形成的過程主要影響的是星系化學演化的過程。
“簡單之美”如何演變
天文學家認為，在宇宙的早期，螺旋星系并不是如今的模樣，而是呈現(xiàn)一些奇怪的、畸形的外觀，后來才慢慢演化成現(xiàn)在的螺旋形狀。既然現(xiàn)在的星系是在時間的沉淀下互相碰撞、并合慢慢演變而來的，那么我們今天所看見的星系在未來的若干年后會如何繼續(xù)它們的演化傳奇呢？有什么規(guī)律可言呢？
碰撞與并合一直延續(xù)
“星系之間會繼續(xù)上演碰撞與并合的過程，而且會一直延續(xù)下去。”楊雁賓說，“就我們現(xiàn)在所知道的，我們地球所在的銀河系幾十億年后會和仙女座大星云發(fā)生碰撞，因為仙女座大星云正以300公里/秒的速度接近我們；還有，我們的銀河系和仙女座大星云正以約500公里/秒的速度向處女座星系團的方向運動，在那里聚集了成千上萬，甚至更多的星系。”
是否會形成統(tǒng)一整體？
試想在這樣碰撞并合的情況下，是否有可能在未來的某一天各個星系會形成一個統(tǒng)一的整體呢？
楊雁賓解釋說，這涉及到宇宙的將來，根據(jù)宇宙大爆炸的理論，我們的宇宙是從一個點爆炸形成的，現(xiàn)在正處于膨脹的過程中。如果我們的宇宙是一個閉合的宇宙，將來它會逐漸收縮，回到原來的大爆炸奇點，那時就可以說形成一個整體了；如果是開放的宇宙(一直膨脹下去)，可能就不一定了，那需要太長的時間了。
為什么研究“簡單之美”
我們的祖祖輩輩都在同一個星空下繁衍生息，對于這個美麗的星空我們總想去了解和探索。楊雁賓感慨地說：“這方面的研究也許可以給一部分人帶來快樂和靈感。當天文學家把他們通過天文望遠鏡看見的星系做成照片發(fā)給你的時候，你也許會被觸動、感嘆，原來在我們生活的地球之外還有那么廣闊的空間，有各種各樣的星系。”
有潛在貢獻的重要課題
天文學是基礎(chǔ)學科，是由人類對自然的探索欲推動的，對社會的貢獻是潛在的。某種意義上對它的研究客觀上推動了我們的生活。比如數(shù)碼相機中取代了照相底片的CCD，它的首次應(yīng)用是在天文觀測的領(lǐng)域中實現(xiàn)的，這是適應(yīng)天文觀測的需求所研發(fā)的，因為天文學家要觀測遙遠的星系，需要大的望遠鏡，超高靈敏度的“照相底片”，于是CCD誕生了。再比如，大望遠鏡的建造推動了建筑、工程和計算機等各個方面的尖端技術(shù)的發(fā)展。這些技術(shù)在將來都會以某種方式影響我們的生活。目前，世界上正在建造的最大的望遠鏡直徑42米(半個足球場)，其中涉及的很多技術(shù)都是非常前沿的。
星系的演化是現(xiàn)代天文研究的重要課題，無數(shù)的星系遍布整個宇宙。從宇宙角度來看，它們是構(gòu)成這個宇宙的基本單元，因此研究星系的演化也就是研究宇宙的演化，這是不可分割的話題，也是探究宇宙起源的必經(jīng)之路。
【美麗的星空是怎樣形成的？】

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美麗的星空是怎樣形成的？