星系

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基本数据

星系是恒星、气体、尘埃和暗物质的巨大集合，全部靠引力维系在一起。暗物质是一种看不见的物质，它不发光，但我们能测出它的引力；它占星系质量的大部分。

星系有大有小，小的矮星系只有几百万颗恒星，大的巨星系则有超过1万亿颗。大多数大型星系的中心都有一个超大质量黑洞。

直到大约一个世纪以前，许多天文学家还认为银河系就是整个宇宙。20世纪20年代，埃德温·哈勃证明，一些模糊的“星云”其实是远在银河系之外的独立星系。

银河系是一个棒旋星系：一个扁平的旋转圆盘，旋臂缠绕着中央由恒星组成的棒状结构。它的直径约10万光年，拥有约1000亿至4000亿颗恒星。

太阳距离银河系中心约2.6万光年，位于一条较小的旋臂猎户臂上。它以约每小时83万千米的速度运动，绕银河系一圈需要约2.3亿年。

因为我们身处银盘之中，我们是侧着看它的，它在天空中呈现为一条淡淡发光的光带。这条光带是数十亿颗遥远恒星光芒的总和，中间被暗黑的尘埃带隔断。

你需要一片真正黑暗的天空，远离城市灯光，而且没有月亮。给眼睛20到30分钟适应黑暗，并避免看手机屏幕。

在北半球中纬度地区，银河最亮的部分位于人马座方向的银心一带，最佳观看时间约为5月至8月，6月和7月的午夜前后升得最高。冬季你仍然可以看到一段较暗的光带，穿过仙后座、英仙座和猎户座。

长时间曝光的照片能拍出比肉眼多得多的细节，但第一次亲眼看到银河的感觉令人难忘。

旋涡星系有一个明亮的中央核球和一个扁平的盘，盘上的旋臂中正在形成新的恒星。许多旋涡星系像银河系一样，中间横着一根由恒星组成的棒。

椭圆星系是光滑的圆形或蛋形云团，主要由年老、偏红的恒星组成，剩下用来形成新恒星的气体很少。已知最大的星系是巨椭圆星系，常位于星系团的中心。

不规则星系没有明确的形状，往往是因为邻近星系的引力把它们拉扯变形。在南半球可以看到的大麦哲伦云和小麦哲伦云就是著名的例子。

银河系属于一个叫作本星系群的小型星系团体，分布在约1000万光年的范围内。它有80多个已知成员，大多是小型矮星系。

其中最大的两个成员是银河系和仙女座星系（又称M31）。仙女座星系是一个距离约250万光年的旋涡星系，比银河系稍大一些。第三大的是三角座星系M33。

仙女座星系正以约每小时40万千米的速度朝我们靠近。多年来，天文学家预计两者将在约40亿至50亿年后迎头相撞并合并。2025年一项利用哈勃和盖亚数据的研究还考虑了M33和大麦哲伦云的引力，发现两者在未来100亿年内合并的可能性大约是一半对一半。所以碰撞有可能发生，但已不再是确定的。

即使真的发生，恒星之间相距极远，几乎没有恒星会彼此相撞。两个星系会慢慢融合，很可能形成一个大型椭圆星系。

天文学家的估算方法是：对天空中极小的一块区域拍摄非常深的图像，数出其中的星系，再按比例放大。从20世纪90年代起，哈勃深场图像在远小于满月的天区中发现了数千个星系。2022年韦布的第一张深场图像，又在大约相当于伸直手臂举着的一粒沙子大小的天区中显示出数千个星系。

对可观测宇宙中星系数量的估计，从约2000亿到多达2万亿不等，取决于计入多少暗弱的小星系。2021年发射的詹姆斯·韦布空间望远镜，如今能看到大爆炸后仅几亿年就已形成的星系，正在帮助修正这些数字。

仙女座星系是大多数人用肉眼能看到的最遥远的天体。在暗夜地点，它看起来像一团暗淡的椭圆形光斑，比你想象的要大。

在北半球，最佳观看时间是秋季傍晚，大约9月至12月。先找到飞马座大四边形，然后从它的角星壁宿二出发，沿着一串恒星朝仙后座方向延伸。仙女座星系就在这串星中的第二颗奎宿九的上方。

用双筒望远镜会容易得多：你能看到它明亮的椭圆形核心。小型望远镜还能显示它的两个伴星系M32和M110。你看到的光大约在250万年前离开了仙女座星系。