四、星系和星系团

星系是由几十亿至几千亿颗恒星和星际气体、尘埃物质等组成的,占据几千光年至几十万光年空间的天体系统。大家的银河系就是一个普通的星系,银河系以外的星系称为河外星系。

依照形态特点,星系可分为旋涡星系、椭圆星系、棒旋星系和不规则星系。有少数星系虽然像旋涡星系那样扁平,但却看不见旋涡结构,这类星系称为透镜形星系。旋涡星系和棒旋星系可能占所有星系的百分之七十,不规则星系只占百分之几,其余是椭圆星系等。

星系有大有小,小星系称为矮星系,大星系称为巨星系,甚至超巨星系,包括多达几万亿颗恒星。具有激烈活动的星系,称为活动星系,类星体就是活动星系中的一种特殊类型。

相互之间有一定力学联系的十几个、几十个乃至成百上千个星系聚集在一起组成的星系集团,称为星系团。目前已发现上万个星系团,距离可达近百亿光年。星系团按其形态可分成两类,即规则星系团和不规则星系团,规则星系团呈球形,不规则星系团没有一定形状。

超星系团是由若干个星系团聚集在一起组成的更高层次的天体系统,并且超星系团内的星系间也存在气体和尘埃,称为星系际物质。

许多证据都表明,在宇宙间还存在大量暗物质,这种物质不能提供任何直接的电磁作用信号,但具有引力效应。观测证明,在星系发光区之外还存在不发光的晕,其质量比星系发光区的质量还要大,大十倍、数十倍、甚至上百倍。暗物质的存在有十分重要的意义,可以这样说,它几乎主宰了宇宙的运动和演化。关于这一点,大家将会在下面看到。

那么暗物质究竟是由什么粒子构成的?它具有些什么性质?它有哪些种类?哪些在宇宙结构和形成过程中起关键作用?这些已成为粒子物理学、天体物理学和宇宙学的重要研究课题。

       
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