宇宙有多少个星球?多少个星系?

中超02
宇宙有多少个星球?多少个星系
导读:宇宙图景 当代天文学的研究成果表明,宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。 层次结构 行星是最基本的天体系统。太阳系 *** 有八颗行星:水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星。 (冥王星目前以被从行星里开除

宇宙图景 当代天文学的研究成果表明,宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。 层次结构 行星是最基本的天体系统。太阳系 *** 有八颗行星:水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星。 (冥王星目前以被从行星里开除,降为矮行星)。除水星和金星外,其他行星都有卫星绕其运转,地球有一个卫星 月球,土星的卫星最多,已确认的有26颗。行星 小行星 彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转,构成太阳系。太阳占太阳系总质量的9986%,其直径约140万千米,更大的行星木星的直径约14万千米。太阳系的大小约120亿千米(以冥王星作边界)。有证据表明,太阳系外也存在其他行星系统。2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——银河系。银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内,从侧面看很像一个“铁饼”,正面看去 则呈旋涡状。银河系的直径约10万光年,太阳位于银河系的一个旋臂中,距银心约3万光年。银河系外还有许多类似的天体系统,称为河外星系,常简称星系。现已观测到大约有10亿个。星系也聚集成大大小小的集团,叫星系团。平均而言,每个星系团约有百余个星系,直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的天体系统叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形,其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团,只有少数超星系团拥有几十个星系团。本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。目前天文观测范围已经扩展到200亿光年的广阔空间,它称为总星系。 运动和发展 宇宙天体处于永恒的运动和发展之中,天体的运动形式多种多样,例如自转、各自的空间运动(本动)、绕系统中心的公转以及参与整个天体系统的运动等。月球一方面自转一方面围绕地球运转,同时又跟随地球一起围绕太阳运转。太阳一方面自转,一方面又向着武仙座方向以20千米/秒的速度运动,同时又带着整个太阳系以250千米/秒的速度绕银河系中心运转,运转一周约需22亿年。银河系也在自转,同时也有相对于邻近的星系的运动。本超星系团也可能在膨胀和自转。总星系也在膨胀。 现代天文学已经揭示了天体的起源和演化的历程。当代关于太阳系起源学说认为,太阳系很可能是50亿年前银河系中的一团尘埃气体云(原始太阳星云)由于引力收缩而逐渐形成的(见太阳系起源)。恒星是由星云产生的,它的一生经历了引力收缩阶段、主序阶段、红巨星阶段、晚期阶段和临终阶段。星系的起源和宇宙起源密切相关,流行的看法是:在宇宙发生热大爆炸后40万年,温度降到4000K,宇宙从辐射为主时期转化为物质为主时期,这时或由于密度涨落形成的引力不稳定性,或由于宇宙湍流的作用而逐步形成原星系,然后再演化为星系团和星系。热大爆炸宇宙模型描绘了我们的宇宙的起源和演化史:我们的宇宙起源于200亿年前的一次大爆炸,当时温度极高、密度极大。随着宇宙的膨胀,它经历了从热到冷、从密到稀、从辐射为主时期到物质为主时期的演变过程,直至10~20亿年前,才进入大规模形成星系的阶段,此后逐渐形成了我们当今看到的宇宙。1980年提出的暴涨宇宙模型则是热大爆炸宇宙模型的补充。它认为在宇宙极早期,在我们的宇宙诞生后约10-36秒的时候,它曾经历了一个暴涨阶段。 哲学分析 宇宙概念 有些宇宙学家认为,我们的宇宙是唯一的宇宙;大爆炸不是在宇宙空间的哪一点爆炸,而是整个宇宙自身的爆炸。但是,新提出的暴涨模型表明,我们的宇宙仅是整个暴涨区域的非常小的一部分,暴涨后的区域尺度要大于1026厘米,而那时我们的宇宙只有10厘米。还有可能这个暴涨区域是一个更大的始于无规则混沌状态的物质体系的一部分。这种情况恰如科学史上人类的认识从太阳系宇宙扩展到星系宇宙,再扩展到大尺度宇宙那样,今天的科学又正在努力把人类的认识进一步向某种探索中的“暴涨宇宙”、“无规则的混沌宇宙”推移。我们的宇宙不是唯一的宇宙,而是某种更大的物质体系的一部分,大爆炸不是整个宇宙自身的爆炸,而是那个更大物质体系的一部分的爆炸。因此,有必要区分哲学和自然科学两个不同层次的宇宙概念。哲学宇宙概念所反映的是无限多样、永恒发展的物质世界;自然科学宇宙概念所涉及的则是人类在一定时代观测所及的更大天体系统。两种宇宙概念之间的关系是一般和个别的关系。随着自然科学宇宙概念的发展,人们将逐步深化和接近对无限宇宙的认识。弄清两种宇宙概念的区别和联系,对于坚持马克思主义的宇宙无限论,反对宇宙有限论、神创论、机械论、不可知论、哲学代替论和取消论,都有积极意义。

说明:这就是武仙座星系团,一个距离我们仅5亿光年远的宇宙岛群。这个星系团还被称为阿贝尔2151,其内充满了尘埃云气,以及正在形成恒星的旋涡星系,但椭圆星系相对较少,因为这些星系内缺少形成新恒星所需要的尘埃和气体。这张效说明:宇宙中充满了星系。但是要想看到它们,天文学家们的视线必须透过我们银河系内的恒星。例如,参考这张旋涡星系NGC6384彩色望远镜影像,该星系距离我们大约8,000万光年远,位于蛇夫座内。在这个距离上,NGC6384大小约15万光年。这张影像清晰地显示了这个遥远星系蓝色的旋臂和微**的星核。不过,在影像中单个的恒星都处于前景中,位于我们银河系内。明亮的银河系恒星显示了明亮的衍射星芒,这是由望远镜本身造成。这张特殊星域影像大约有1/4度宽,前景恒星相对富集,因为这是透过银河系拥挤的中央区域而看到的。

果显著的深空合成影像中的色彩清晰地显示了正形成恒星的说明:宇宙中充满了星系。但是要想看到它们,天文学家们的视线必须透过我们银河系内的恒星。例如,参考这张旋涡星系NGC6384彩色望远镜影像,该星系距离我们大约8,000万光年远,位于蛇夫座内。在这个距离上,NGC6384大小约15万光年。这张影像清晰地显示了这个遥远星系蓝色的旋臂和微**的星核。不过,在影像中单个的恒星都处于前景中,位于我们银河系内。明亮的银河系恒星显示了明亮的衍射星芒,这是由望远镜本身造成。这张特殊星域影像大约有1/4度宽,前景恒星相对富集,因为这是透过银河系拥挤的中央区域而看到的。

星系泛着蓝光,其内有年老恒星的星系有一条淡**的抛出物。这张清晰影像的星团中央大约有1/2度,相应地,在这个估计距离上,星团的大小约超过了400万光年。在这张宇宙影像中,许多星系看上去正发生碰撞或合并,而另一些看上去像被扭曲了一样,这就清晰的说明了星系团内的星系之间有相互作用。事实上,武仙座星系团本身可能是小星系团合并的结果,它被认为是与早期宇宙遥远的年轻星系团类似。

矮星系在宇宙演化过程中如何维持新恒星的形成,这个问题长期以来一直困扰着天文学界。现在,一个国际研究小组发现,休眠的小矮星系可以在数十亿年内缓慢积累气体。当这种气体在自身重量下突然坍塌时,新的恒星就能够出现,这项新研究发现发表在《皇家天文学会月刊》上。宇宙中大约有2万亿个星系,而我们银河系包含2000到4000亿颗恒星。

而矮星系只包含数万到数十亿颗恒星,恒星是如何在这些微小的星系中形成,长期以来一直笼罩在神秘的阴影中。现在,瑞典隆德大学的一个研究小组已经证实:矮星系能够休眠数十亿年,然后再次开始形成恒星。隆德大学天体物理学家、该研究的带头人马丁·雷(Martin Rey)说:据估计,这些矮星系大约在120亿年前就停止形成恒星了,新研究表明,这可能是暂时的中断。

通过高分辨率的计算机模拟,研究证明矮星系中恒星的形成,是宇宙中新生恒星加热和电离的结果。所谓白矮星(由正常大小恒星死亡时残留的核心组成小而暗的恒星)的爆炸进一步有助于阻止矮小星系中的恒星形成过程。研究模拟显示,矮星系能够以气体的形式积累燃料,最终凝聚并产生恒星。这解释了在现有的暗矮星系中观察到的恒星形成,这长期以来一直让天文学家感到困惑。

天文学家在研究中使用的计算机模拟极其耗时:每次模拟需要长达两个月的时间,需要相当于40台笔记本电脑全天候运行。为了更好地解释宇宙中最小星系中恒星形成背后的过程,这项研究工作正在继续开发 *** 。通过加深对这个主题的理解,我们对天体物理过程的建模,如恒星爆炸,以及宇宙气体的加热和冷却都有了新的见解。

此外,进一步的研究工作正在进行中,以预测宇宙中有多少这样的恒星形成矮星系,并可能被天文望远镜发现。利用宇宙学高分辨率(⁠3pc⁠)流体力学模拟,研究了低质量矮星系(⁠10 5≤M⋆≤10^6m⊙⁠)恒星形成的调控机制。宇宙再电离在模拟的所有矮星中都会熄灭恒星的形成,但三个最终动力学质量为3×10^9m⊙的星系随后能够通过缓慢吸积气体来补充星际介质。

其中两个星系以10−5M⊙yr−1⁠的平均速率重新点燃并维持恒星形成直到今天,这让人高度想起已观测到的低质量恒星形成矮星不规则现象,如狮子座T。由于恒星风和Ia型超新星的残余反馈,恒星形成的恢复被推迟了数十亿年;即使在z=0,第三个星系仍然处于暂时的平衡状态,气体含量很高,但没有任何正在形成的恒星。反馈和质量积累之间的相互作用,产生了低质量矮星系的恒星年龄和气体含量多样性。

随着科学技术的发展,科学家对宇宙进行了更加深入的研究。从最初的无知到现在,科学家们付出了很多努力。最后,在不断探索的路上,科学家们不得不科学地猜测银河系中大约有4000亿颗恒星。可见宇宙的浩瀚大到我们无法想象,而地球在宇宙中是如此的微不足道。先说更大牌的明星。如果它是更大的,我们目前知道的更大的恒星叫做盾UY。它位于银河系中。盾UY有多大?

直径237683万公里。这个数字有多大?如果没有概念,那么让我们把UY盾群放在太阳系太阳的位置上来看它。离太阳最近的水星、紧随其后的金星、地球和火星都被神盾局UY吞噬了。这还不是全部。距离太阳78亿公里的木星被它吞噬。与土星太阳的距离为135亿公里,大于UY盾1188亿公里的半径。它没有被神盾局的UY吞掉而逃脱。

在这种比较中,UY盾的半径可以延伸到土星轨道附近!盾UY有45亿个太阳。首先,之一点是宇宙中有很多天体和星系。它们都是宇宙的一部分,所以这些星系也分为大星系和小星系。比如较小的行星中,有一颗行星在里面,数量很少,树也很小。整个星系的面积不到太阳系的一百倍。那么它的一个核心就是恒星,可能比月亮小。所以宇宙中有非常小的星系,所以它的一颗恒星也很小。

在这4000亿颗恒星中,人类目前的实力只是哈勃体积的一部分。科学家发现,至少数万亿颗恒星的最小质量不应小于木星的80倍,更大质量大致应为太阳的120倍。这些都是大概的估计,有科学依据。随着天文观测技术的进步,人类现在已经发现了各种恒星。UY盾是目前发现的更大的恒星,但是它的质量只有太阳的32倍。神盾局UY只是虚胖,不是更大的明星。目前人类发现的质量更大的恒星是R136a1。它位于银河系的卫星星系大麦哲伦星系中,距离地球16万光年。这颗恒星的质量大约是太阳的265倍。是的,直径大约是4500万公里。看起来R136a1比神盾局UY要小很多,直径只有神盾局UY的五分之一左右。同时,这颗恒星也是迄今为止发现的最亮的恒星,亮度是太阳的871万倍!

1、不可能存在全部是行星的星系。因为除氢和氦之外的其它元素都需要在恒星的演化过程中才能被制造出来,尤其是比铁重的元素,比如金、银等,必须要通过大质量恒星在演化到最后的超星星爆发过程中才能被制造出来。所以一个星系不可能没有恒星而直接演化出行星。还有,一个星系要想维持自己而不解散,在星系中心必须要有一个超大质量黑洞存在,在目前的天体物理学中,没有其它任何天体能够替代这个中心黑洞,而这个黑洞就不是行星。所以不存在你所说的这类星系。

2首先、行星是不可能由单一物质和构成的。以上说过,黄金、银子这些物质是在大质量恒星演化到最后的超新星爆发过程中被制造出来的,在爆发过程中比铁重的元素是几乎同时被制造的,随即就被强大的冲击波吹倒宇宙空间,行星是由这些被吹出来的尘埃凝聚而成的。如果要形成你所说的这类星球,必须要求在一个大范围内只存在由一种物质构成的尘埃,也就是说在超新星爆发过程中恰巧只产生一种元素,这是不可能的。

其次,有可能会存在比较纯的主要由一种物质构成的星体,比如说白矮星,它是由小质量恒星演化成的,铁元素站了大部分,但也不是说整个星体完全是铁,恒星自然演化的结果不可能如此恰到好处。

第三,中子星中绝大部分都是中子,但同样也不是完全纯的,理由与上同。

第四,也许有一种天体是完全由一种物质形态构成的,比如黑洞。但这也只是可能,目前我们根本无法知道黑洞内部是什么样子的,所以也许它的成分是单一的。

3、地球上可以有生命,为什么其他星球上就不能有生命呢?没有道理。所以,外星生命是完全可以存在的,只要条件恰当。但是能让生命存在的条件实在是太苛刻了,并不是随便找颗星球就可以看到生命的。在我们还没有找到外星人的时候我只能凭我自己的信念说,宇宙这么大,一定在某个角落里存在这样一颗星球,它适合生命的生存。地球的存在就说明宇宙中完全可以存在这样的星球,使生命得以繁衍不绝。

他们很有可能在宇宙诞生的初期就已经存在。据推测,这些黑洞的来源应该是时空的挤压和膨胀。我们都知道,黑洞堪称宇宙中最神秘莫测,最令人唯恐避之不及的可怕天体。它的威力,想必不用小编过多赘言了。

不论是光子,大质量恒星,中子星,都逃不出黑洞的魔爪。迄今为止,我们只发现了“霍金辐射”和“引力波”能够无视黑洞的史瓦西半径,从它的内部逃逸。

而且,据NASA观察显示,黑洞的密度很可能比我们想象的更大。起初,黑洞的猜想来源于爱因斯坦的“广义相对论”;后来被史蒂芬霍金先生的理论所完善。霍金通过“史瓦西半径”存在的周期,演算出了黑洞的平均密度:

大概每隔十万光年左右,就会有一个黑洞。但是,目前来看,许多小星系的内部也有黑洞,这就让人非常费解了。它们往往存在于星系的核心,不仅负责着许多恒星,行星的引力系统;而且。质量还非常庞大。

我们拿银河系中心的“银心黑洞”来举例,它的质量在太阳的三百三十万倍左右,史瓦西半径接近一光年。而这种黑洞的由来,向来也是引起了许多学者的探索和猜想。

近期,美国哥伦比亚大学天文系教授韦恩,一篇论文中指出,这些“大型黑洞”,应该在宇宙诞生时期,随着史瓦西奇点的破裂,和时空的膨胀应运而生。它们是“维度挤压”下的结果。

一般来说,学术界普遍认为黑洞来自于超新星爆发。所以,韦恩教授的这番论断,也是一石惊起千层浪,目前各位学术大牛都轮番上阵,争论不休。最后的结果,往往要随着基础物理学的突破才能呈现。

作者:石兰(抄袭必究)

当我们在谈论一个星系具有哪些特征的时候,其自身的运动行为就是最重要的组成部分之一。比如,作为螺旋星系的银河系,也就是我们地球生命所在的星系,它会以每秒210公里左右的速度进行旋转。宇宙中的天体众多,在行星、恒星,乃至星系这样的事物面前,渺小的人类显得这样微不足道。而当我们将这些物体放置于更庞大的宇宙空间之中时,它们也不过是不计其数的天体成员之一,包括我们所在的银河系。

从质量这个角度而言,我们所在的银河系只算得上是一个普通的螺旋星系,但似乎任何事物群体中都会存在一些特例,并且,这样的特别之处还表现在很多方面,比如,螺旋星系中的超级螺旋星系。顾名思义,这是一种质量很大,可以达到银河系20倍以上的一种螺旋星系,而它自旋的速度更是达到了每秒570公里左右。与此同时,其物理尺寸也相对更大、且更加明亮,其45万光年的更大跨度,远超过我们银河系10万光年的直径值。

当然,这种特殊的螺旋星系在宇宙中的存在数量相对更少,截至目前,科学家们已经发现的该类星系的数量在100个左右。而这种新型星系,正是科学家们研究天空测量,以及星系外数据库中的数据时意外发现,并将此类打破转速记录的超级螺旋星系,定义为非常重要的新型星系类别。这项研究工作不仅发掘了新的星系存在形式,同时还利用光谱数据揭示了恒星包括运动方式在内的诸多特性,更在红外成像中了解到了宿主星系的恒星质量。

那么,为何超级螺旋星系可以拥有如此快的旋转速度?通过之前数十年的研究,我们知道了星系的旋转速度和暗物质量密切相关,而这种超级螺旋星系之所以旋转得更快,便与其中存在的暗物质量有关。简而言之,超级螺旋星系中暗物质晕的区域,会比普通的螺旋星系更大,而就目前测得的数据来看,更大暗物质晕圈的质量,达到了我们太阳的40万亿倍左右,并且,可能包含一组星系的它,并不是孤立存在的单个星系。

星系的大小,很多时候都可以决定其中的恒星数量,然而,虽然超级螺旋星系的质量很大,但由于其中暗物质的存在量太大,导致了恒星的形成被抑制。就该现象的本质而言,首先是其更快的旋转速度,容易导致“气体云”难以在离心力的作用下坍塌;除此之外,被吸入星系中的气体在崩溃变热之后,阻碍了需要冷却才可能形成的恒星诞生。而这一系列的研究,让我们对星系中的气体和恒星的运动方式,有了更深入的观测和理解。而在以后的时间里,随着更多更先进的探测器发射,我们还能得知这些超级螺旋星系的更多信息,比如,它们是如何随着时间的递进而推进其演化过程的。