星系是怎麼形成的,星系是怎樣形成的?

時間 2021-09-11 22:31:22

1樓:

為了瞭解星系是如何形成的,我們需要追溯到宇宙剛剛誕生之初的時候。那時候,宇宙充斥著大**殘留的氣體雲,一些地方擁有濃稠的星際氣體,從而形成了數千萬顆恆星。最初的恆星中大多都是超大質量恆星,它們溫度極高,燃燒速度也快,它們在**之後產生了大量的黑洞。

引力將許多黑洞牽引到一起,在早期宇宙中它們相互合併,形成更大的黑洞。數億年間,黑洞不斷增長,稱為超大質量黑洞。這些超級黑洞的引力範圍甚至可以達到數百萬光年,它們不斷將越來越多的星際氣體拖入自己的引力範圍,這些氣體在繞黑洞公轉的過程中演變成了數千億顆恆星,形成了原始的星系。

一個年輕的星系就是有氣體中誕生的恆星構成的星團。新的星系中心存在一個年輕的超大質量黑洞,通過吞入氣體不斷成長。氣體飛速進入黑洞,但是黑洞變得過於飽和,不再有空間容納更多的熾熱氣體進入。

無法進入的氣體被黑洞吐出,噴入太空,形成巨大的能量流。沒道能量流都比我們的太陽系寬20倍,它們在星系中一路飛馳所向披靡。這個超大質量黑洞點燃了一個類星體——

類星體從所在星系噴出大量星際氣體,每分鐘噴出的氣體質量相當於10個地球。這個過程會在超大質量黑洞周圍產生巨大的熱量。氣體在受熱時會膨脹,有點像風但是規模巨大。

這些就是黑洞風,黑洞風以極強的速度向黑洞四周擴散,足以將星系中的所有氣體吹離星系。

黑洞吸入氣體,類星體將氣體噴出,最終星系中沒有多餘的氣體來製造恆星,星系也就停止了成長。因此我們認為一個星系的最終規模取決於中心超大質量黑洞的大小,兩者慼慼相關。失去了氣體原料,類星體逐漸萎縮並消失了,星系中心只剩下一個超大質量黑洞和許多年輕的恆星。

我們銀河系年輕的時候就是這樣,而現在,我們銀河系已經停止了成長,稱為了一個成熟的星系。

每個類星體都是年輕星系的雛形,並且在它們中心都存在一個超大質量黑洞。因此可以說,超大質量黑洞和類星體制造了星系,並控制著整個星系。

2樓:胡說大本營

宇宙是不均勻的,東一堆西一團的。這一堆一團就是星系啦。

3樓:讓事實說話

大家都認為星系是由黑洞的引力而形成,而黑洞是由恆星坍塌形成的,坍塌式的引力是由外向內的形式出現,這樣的引力幾乎是垂直式的引力。而大家都看過天文望遠鏡所拍攝的**,星系的存在方式都是旋轉試的,那麼大家想象一下垂直引力下的物質表現出來的形態是怎樣的就會明白,黑洞以及星系的形成並不是由於恆星**坍塌而形成。恆星坍塌是可以形成一定的引力,甚至也可能一個所謂的黑洞。

但這樣的黑洞和形成星系的黑洞完全不可同日而語。首先在我們直觀可視的星系形態就完全和坍塌引力表現的形態是不一樣的。還有就是這樣的引力是遠達不到聚合星系的力量。

那麼黑洞和星系究竟是怎麼形成的呢?那就是風。在地球大家都知道龍捲風是怎樣形成的,它強大的引力大家是有目共睹。

那麼在宇宙中我們姑且叫宇宙風吧,只有宇宙風才能形成大小形態各異的黑洞,才會有各種星系的產生。星系就是在這樣的黑洞形成和消失中孕育出來的,這樣的黑洞才有各種形態星系形成的條件。黑洞不是無限延伸的,當促使它形成的宇宙風慢慢減退逐漸消失黑洞也會消失。

我們觀察到的各種形態的星系正是黑洞從形成到消失的各個時期的表現。

星系是怎麼形成的?

4樓:北京創典文化

關於星系的起源,科學家也進行了深入的研究,有代表性的是理論是引力不穩定性假說內和宇宙湍流假說:引力不

容穩定性假說認為,在30億年間,星系團物質由於引力的不穩定而形成原星系,並進一步形成星系或恆星;宇宙湍流假說認為,宇宙膨脹時形成旋渦,它可以阻止膨脹,並在旋渦處形成原星系。

這兩種觀點都認為星系形成了100億年,但與其他一些關於星系起源的觀點一樣,雖然都產生了深遠影響,卻都不能完整科學地解釋宇宙島的理論問題。

星系是怎樣形成的?

5樓:北京理工大學出版社

天體物理學家告訴我們,當一顆恆星由氫聚變反應而轉化為氦後,還會繼續聚變成鐵元素。在聚變過程中發生**變成一顆「新星」,並同時產生一些比鐵更為複雜的原子,如金和一些放射性元素。宇宙中這樣的「新星」是很多的。

這些「新星」的碎屑與星際氣體混合組成第二代恆星,這樣在第二代恆星內就會有許多鐵元素。我們的太陽系就是這種第二代恆星,因此,太陽系的重元素中鐵元素的含量比較多。地球在太陽系中與太陽的距離比較近,很適宜於鐵等重元素的集中。

地球形成過程中,在重力作用下,重元素下沉到地心,輕元素上浮到地表。豐富的重元素鐵當然就下沉到地核。

星系是如何形成的?

6樓:

就在大**時,宇宙體積被認為是零,所以是無限熱。但是,輻射的溫度隨著宇宙

的膨脹而降低。大**後的1秒鐘,溫度降低到約為100億度,這大約是太陽中心溫度的

1千倍,亦即氫彈**達到的溫度。此刻宇宙主要包含光子、電子和中微子(極輕的粒子,

它只受弱力和引力的作用)和它們的反粒子,還有一些質子和中子。隨著宇宙的繼續膨

脹,溫度繼續降低,電子/反電子對在碰撞中的產生率就落到它們湮滅率之下。這樣只

剩下很少的電子,而大部分電子和反電子相互湮滅,產生出更多的光子。然而,中微子

和反中微子並沒有互相湮滅掉,因為這些粒子和它們自己以及其他粒子的作用非常微弱,

所以直到今天它們應該仍然存在。如果我們能觀測到它們,就會為非常熱的早期宇宙階

段的圖象提供一個很好的證據。可惜現今它們的能量太低了,以至於我們不能直接地觀

察到。然而,如果中微子不是零質量,而是如蘇聯在2023年進行的一次沒被證實的實驗

所暗示的,自身具有小的質量,我們則可能間接地探測到它們。正如前面提到的那樣,

它們可以是「暗物質」的一種形式,具有足夠的引力吸引去遏止宇宙的膨脹,並使之重

新坍縮。

在大**後的大約100秒,溫度降到了10億度,也即最熱的恆星內部的溫度。在此溫

度下,質子和中子不再有足夠的能量逃脫強核力的吸引,所以開始結合產生氘(重氫)

的原子核。氘核包含一個質子和一箇中子。然後,氘核和更多的質子中子相結合形成氦

核,它包含二個質子和二箇中子,還產生了少量的兩種更重的元素鋰和鈹。可以計算出,

在熱大**模型中大約4分之1的質子和中子轉變了氦核,還有少量的重氫和其他元素。

所餘下的中子會衰變成質子,這正是通常氫原子的核。

2023年,科學家喬治·伽莫夫和他的學生拉夫·阿爾法在合寫的一篇著名的**中,

第一次提出了宇宙的熱的早期階段的影象。伽莫夫頗有幽默——他說服了核物理學家漢

斯·貝特將他的名字加到這**上面,使得列名作者為「阿爾法、貝特、伽莫夫」,正

如希臘字母的前三個:阿爾法、貝他、伽瑪,這特別適合於一篇關於宇宙開初的**!

他們在此**中作出了一個驚人的預言:宇宙的熱的早期階段的輻射(以光子的形式)

今天還應在周圍存在,但是其溫度已被降低到只比絕對零度(一273℃)高几度。這正是

彭齊亞斯和威爾遜在2023年發現的輻射。在阿爾法、貝特和伽莫夫寫此**時,對於質

子和中子的核反應瞭解得不多。所以對於早期宇宙不同元素比例所作的預言相當不準確,

但是,在用更好的知識重新進行這些計算之後,現在已和我們的觀測符合得非常好。況

且,在解釋宇宙為何應該有這麼多氦時,用任何其他方法都是非常困難的。所以,我們

相當確信,至少一直回溯到大**後大約一秒鐘為止,這個影象是正確無誤的。

大**後的幾個鐘頭之內,氦和其他元素的產生就停止了。之後的100萬年左右,宇

宙僅僅只是繼續膨脹,沒有發生什麼事。最後,一旦溫度降低到幾千度,電子和核子不

再有足夠能量去抵抗它們之間的電磁吸引力,它們就開始結合形成原子。宇宙作為整體,

繼續膨脹變冷,但在一個略比平均更密集的區域,膨脹就會由於額外的引力吸引而慢下

來。在一些區域膨脹會最終停止並開始坍縮。當它們坍縮時,在這些區域外的物體的引

力拉力使它們開始很慢地旋轉;當坍縮的區域變得更小,它會自轉得更快——正如在冰

上自轉的滑冰者,縮回手臂時會自轉得更快;最終,當這些區域變得足夠小,自轉的速

度就足以平衡引力的吸引,碟狀的旋轉星系就以這種方式誕生了。另外一些區域剛好沒

有得到旋轉,就形成了叫做橢圓星系的橢球狀物體。這些區域之所以停止坍縮是因為星

系的個別部分穩定地繞著它的中心旋轉,但星系整體並沒有旋轉。

隨著時間流逝,星系中的氫和氦氣體被分割成更小的星雲,它們在自身引力下坍縮。

當它們收縮時,其中的原子相碰撞,氣體溫度升高,直到最後,熱得足以開始熱驟變反

應。這些反應將更多的氫轉變成氦,釋放出的熱升高了壓力,因此使星雲不再繼續收縮。

正如同我們的太陽一樣,它們將氫燃燒成氦,並將得到的能量以熱和光的形式輻射出來。

它們會穩定地在這種狀態下停留一段很長的時間。質量更大的恆星需要變得更熱,以去

平衡它們更強的引力,使得其核聚變反應進行得極快,以至於它們在1億年這麼短的時間

裡將氫用光。然後,它們會稍微收縮一點。當它們進一步變熱,就開始將氦轉變成像碳

和氧這樣更重的元素。但是,這一過程沒有釋放出太多的能量,所以正如在黑洞那一章

描述的,危機就會發生了。人們不完全清楚下面還會發生什麼,但是看來恆星的中心

區域會坍縮成一個非常緊緻的狀態,譬如中子星或黑洞。恆星的外部區域有時會在叫做

超新星的巨大爆發中吹出來,這種爆發會使星系中的所有恆星相形之下顯得黯淡無光。

一些恆星接近生命終點時產生的重元素就拋回到星系裡的氣體中去,為下一代恆星提供

一些原料。我們自己的太陽包含大約2%這樣的重元素,因為它是第二代或第三代恆星,

是由50億年前從包含有更早的超新星的碎片的旋轉氣體雲形成的。雲裡的大部分氣體形

成了太陽或者噴到外面去,但是少量的重元素集聚在一起,形成了像地球這樣的、現在

繞太陽公轉的物體。

7樓:匿名使用者

在宇宙形成的早期,大量物質聚攏在一起,在這裡面聚整合了一個個的恆星,這些恆星就組成了星系。

8樓:匿名使用者

星系是由大星雲收縮形成的,

大星雲是由大質量黑洞**形成的,

大質量黑洞是由星系坍塌形成的。

就這麼周而復始。

星系是怎樣誕生的?

9樓:廣西師範大學出版社

在2023年1月的美國天文學會上,裡奇斯通提出一個引起天文學家激烈爭論的觀點:黑洞可能首先是星系的締造者。裡奇斯通這一觀點將傳統的天體物理學整個顛倒了過來。

賓夕法尼亞州立大學的戈登·加邁爾則指出:巨大的黑洞可能在時間剛剛誕生時就已經形成,而且它們一直都是在其周圍形成的新星系萌生的「種子」。

星系為什麼會需要這樣的「種子」呢?早期的宇宙非常勻淨。創世大**殘留下來的餘輝表明,在早期的宇宙中,不同區域之間的密度差異非常小,不超過大約十萬分之一。

為了創造出我們今天看到的由星系和空間組成的宇宙,這些微小的密度差異一定被放大了許多倍。而且這一放大過程非常迅速。因為在創世大**發生僅10億年後星系就出現了。

加邁爾指出:「這段時間對於宇宙完成從『平滑』到『粗糙』的演變過程來說並不算長。」為此他提出,巨大的黑洞在這一過程中可能扮演了引力種子的角色,黑洞將受到其引力作用的物質吸引到它的周圍,這些物質又進一步演變形成恆星。

換句話說,星系就這樣誕生了。

與此同時,美國航天局新近建成的錢德拉x射線觀測站也給裡奇斯通提供了一些支援其觀點的證據。一個由天文學家組成的研究小組在《自然》雜誌上發表了錢德拉望遠鏡的觀測結果。研究小組負責人理查德·穆紹茨提出:

新發現的「暗光天體」可能是非常遙遠的類星體,它們發出的普通光線已經被星系間的氣體吸收,因此只有x射線穿過星際間氣體到達了地球。它們可能是處於生機勃勃的青年時代的類星體,這時大多數星系都還沒有形成。

但是,即使有證據表明黑洞並沒有這麼古老,它們也仍然有可能對星系的演變產生深遠的影響。

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