星系有很多种。即使在主要类别(螺旋星系、椭圆星系)中也有细分……比如棒旋星系,它们真的很酷、很奇怪、很棒。瞧!

哇塞。点击进入星系。 那是 NGC 1365,一个棒旋星系,距离地球约 6000 万光年,位于天炉座星团中,这是智利甚大望远镜上的 HAWK-1 相机拍摄的。 HAWK-1 对红外光敏感,从人眼可见范围的边缘到比我们能看到的波长长约四倍。这些波长(虽然不完美)非常适合穿透星系中的尘埃云,这些尘埃云会阻挡可见光。因此,在这类图像中,您看到的大部分是来自恒星的光,以及气体云。您看到暗带的地方,是因为那里的尘埃非常厚,甚至连红外光也无法穿透。两条主要的旋臂很明显,还有一些较小的旋臂(称为刺)。这些并不是物理上的螺旋;星系中心附近的恒星围绕中心旋转的速度比远处的恒星快,因此如果这些旋臂是“真实”的,它们会很快(好吧,在几亿年内)卷曲成紧密的螺旋。但我们看到所有年龄的星系都有旋臂,所以我们知道它们不是短暂的,而是稳定的特征。在过去几年里,人们认为旋臂是交通拥堵,字面意思是恒星、气体和尘埃在绕星系运行时堆积的区域。支持这一观点的是,旋臂是剧烈恒星形成的区域,如果气体云在这些拥堵区域相互碰撞,您就会期望看到这种情况。云在碰撞后坍缩并形成恒星。这也会产生大量尘埃,而且您在旋臂中再次看到很多尘埃。是什么导致了螺旋图案?这很复杂,与引力在恒星盘中的作用方式有关。任何一种扰动——例如附近星系的经过,或者甚至是超新星爆发的浪潮——都可能扰乱盘,导致螺旋形成。

对于横杆也是如此。那是穿过星系中心的细长、水平、相对笔直的特征。那是某些星系中引力的自然结果,事实上,我们现在很确定银河系是一个棒旋星系,尽管我们的横杆不像 NGC 1365 中的那样突出。在这里的并排图像中(点击它以获得更大的图片),星系的可见光在左侧,红外图像在右侧。尘埃更能阻挡可见光,所以您可以看到尘埃所在的位置……而且,又一次,横杆上布满了尘埃。同样,这也很合理,因为我们看到了那里大量的恒星形成。有趣的是,NGC 1365 的中心核呈拉长状,并且与横杆成一定角度。那个核主要由年老、更红的恒星组成——这就是为什么它在红外图像中如此突出。那些恒星会发出红外光。但它也缺乏尘埃和气体(图像非常平滑,表明它是数十亿颗恒星的综合光;气体和尘埃会使其像横杆和旋臂一样斑驳)。这是另一个表明它很老的迹象;所有气体早就被用来制造恒星了。通过简单地比较在不同波长下拍摄的两张图像,就可以了解一个星系,这真是太神奇了。但这几乎是天文学家近一个世纪以来都知道的事情;我们用眼睛看到的一切都远远不是全部故事,只有超出我们的自然限制,我们才能真正理解宇宙。如果这有什么道德教训,我留给您去弄清楚。
灵感来自 Twitter 上的 ESO_Observatory。图像来源:ESO/P. Grosbøl
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