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时间:2019-11-15
《天文基础10、星系和星系团》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、星系和星系团北京天文馆詹想一、哈勃的星系时代星系天文学简史从寻找彗星开始梅西叶星表康德的“宇宙岛”概念NGC和IC星表星云与“宇宙岛”之争光谱分析法研究星云漩涡星云的发现和成像“宇宙的尺度”大讨论梅西叶赫歇尔父子埃德温·哈勃埃德温·哈勃(EdwinHubble)(1889—1953),20世纪最伟大的天文学家,星系天文学之父。哈勃生平1889年11月20日出生在美国密苏里州马什菲尔德的一个律师世家。1910年芝加哥大学天文系毕业,获理学学士学位。1913年,英国牛津大学文学学士学位(法律)。一年后前往芝加哥大学叶凯士天文台当研究生,1917年获
2、博士学位。1919年一战结束,赴威尔逊山天文台任职。1953年9月28日在前往帕洛玛山天文台观测途中,突发脑溢血逝世,享年64岁。河外星系的确认1918年,口径2.54米的胡克望远镜在威尔逊山建成。1923年10月6日晚,哈勃用胡克望远镜拍摄了一张M31照片,分辨出“星云”边缘的单颗恒星,并发现了“量天尺”——造父变星,计算出M31的距离为100万光年。结论:仙女座大星云非常遥远,远在银河系之外。它和我们银河系相类似,那里可能就是所谓的“岛宇宙”!!!星系天文学时代的到来哈勃将自己的发现寄给了美国天文学会,后者在1924年12月30日召开的大会
3、上,找人代为宣读了哈勃的结果,举世轰动!紧接着不久,哈勃又在三角座星云M33中发现了造父变星,于是在1926年发表划时代的论文——《作为一个恒星系统的漩涡星云》,一劳永逸的结束了长达170年之久的对神秘“星云”的争论,正式宣布星系天文学时代的到来。与哈勃名字相连的一长串天文术语:哈勃序列、哈勃分类法、哈勃隐带、哈勃光度定律、哈勃光度轮廓、哈勃图、哈勃定律、哈勃常数、哈勃年龄、哈勃半径,等等。星系的哈勃分类音叉图椭圆星系用E表示;8大次型:E0(圆)-E7(扁);椭圆星系约占星系总数的60%,是数量最多的星系。直径范围:1-200千秒差距质量范围
4、:105-1015M⊙矮椭圆星系居多1秒差距=3.26光年巨椭圆星系M87神秘珍珠直径30千秒差距,长度250千秒差距,质量超过银河系;爆发能量高达1052-1053焦耳,太阳50亿年能量总和为1044焦耳。漩涡星系和棒旋星系用S和SB表示;3大次型:a(紧)、b、c(松);约占星系总数的20%,棒旋星系约占10%。直径范围:5-50千秒差距质量范围:109-1011M⊙一些典型的旋涡星系仙女座大星云M31,直径约50千秒差距,质量3.1*1011M⊙一些典型的旋涡星系SaSbSc一些典型的棒旋星系不规则星系用Irr表示;约占星系总数的不到10
5、%。直径范围:1-10千秒差距质量范围:108-3*1010M⊙大小麦哲伦星云一些特殊形态星系透镜星系S0和SB0NGC3115NGC2859一些特殊形态星系超巨弥漫星系cD→矮星系dE和dIrr↓星系红移和宇宙膨胀除了M31等极少数星系,绝大多数星系都在远离我们而去。哈勃定律:vr=H0×r定义红移量Z=(λ-λ0)/λ0=Δλ/λ0当天体视向速度远小于光速时:vr/c=Z当遥远星系红移量大于或等于1时,考虑相对论效应:vr/c=[(Z+1)2-1]/[(Z=1)2+1]星系的碰撞与并合车轮星系,是两个星系互相渗透的产物→NGC2207和TC
6、2163碰撞星系↓星系的形成和演化第一代星系:中性氢云,引力坍缩和微扰。星系的碰撞和并合改变形态,形成新一代大星系。星系形态形成原因之争:角动量还是密度?二、活动星系活动星系核发现简史以活动星系核(AGN)代称活动星系寻找射电源的光学对应体1960,桑德奇,3C481962,哈扎德,3C273迄今为止最古怪的天体:1.无人认识的怪异发射线;2.说是恒星,射电辐射太巨大,且含有星系特征;3.说不是恒星,紫外照相它又确实只是一颗暗弱蓝星体;4.光谱像行星状星云,但比后者强和宽。活动星系核发现简史1963,施密特(MaartenSchmidt),3C
7、273最终证认:怪异谱线就是人们熟悉的氢的巴尔末线系和电离氧线,只不过是向红端的方向位移了很多!!!经计算,3C273的Z=0.158,退行速度15%c,距离30亿光年3C48的Z=0.367,退行速度1/3c,距离超过50亿光年!类星体(Quasar)高红移类星体的基尼斯纪录20世纪70年代:PKS2000-330,Z=3.7880年代:PC1247+3406:Z=4.897,退行速度2.8*105km/s,距离142亿光年2000年:J030117+002025:Z=5.52001年:J103027.10+052455.0:Z=6.8红移本
8、质的争论:宇宙学性的还是内秉性?类星体的高产能率类星体的光度都非常巨大。光度低的与正常星系相当,光度高的可以达到正常星系的10万倍。类星体的尺度却非常
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