我們銀河系之外最令人震驚的恒星圖片

由NASA/ESA的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的關(guān)于仙女星系的圖片。該圖片為經(jīng)過縮略后的版本，而它的原圖是目前人們所取得的關(guān)于M31星系最清晰的圖片，有約15億個(gè)像素。圖片來源：NASA，ESA，來自華盛頓大學(xué)的J. Dalcanton， B. F. Williams和L. C. Johnson，PHAT（仙女星系哈勃全景巡天）團(tuán)隊(duì)，以及 R. Gendler。

即使使用了最先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡，大部分由數(shù)十億恒星組成星系看上去也只是一個(gè)模糊的小光點(diǎn)。

這張來自數(shù)字化巡天項(xiàng)目的圖片展示了仙女星系及其周邊的景象。圖片來源：NASA，ESA，以及來自數(shù)字化巡天2期組的Davide De Martin。

但哈勃望遠(yuǎn)鏡有著以下的特點(diǎn)：

-身處地球的大氣層外；

-有對其他鄰近的星系的觀測作為參考；

-處在擁擠的銀心外進(jìn)行觀測。

得益于這些原因，我們能夠使用它分辨單獨(dú)的系外星體。

這張細(xì)致的圖片顯示出在仙女星系的星系核心有一大群藍(lán)星，圖上還能看到暗色的塵云。這張圖片內(nèi)容的跨度有740光年，是在PHAT對M31星系進(jìn)行星體數(shù)量普查時(shí)拍攝的。圖片來源：NASA，ESA，以及來自華盛頓大學(xué)的J. Dalcanton。

這揭示了如下的一個(gè)事實(shí)：星系內(nèi)部并不是那種實(shí)心而緊密的結(jié)構(gòu)。正相反，它的內(nèi)部看起來更像是一捧細(xì)碎閃耀的寶石，而其中的星體間也存在著巨大的距離。

仙女星系的星系盤的一小部分。圖片來源：NASA，ESA，以及來自STScI的T.M.Brown。

在2004至2007年間，哈勃望遠(yuǎn)鏡為仙女星系拍下了四張高清影像。該星系是銀河系周邊的大星系中距我們最近的一個(gè)。

雖然這些照片表面上看起來很相似，但事實(shí)上，它們展示的是該星系中非常不同的部分。

仙女星系圓盤外緣上的星星。圖片來源：NASA，ESA，以及來自STScI的T.M.Brown。

仙女星系星盤的外緣（上圖）顯示出許多星星。其中包括許多和我們的太陽很相像、并且更加年長的變星。

這張照片由哈勃望遠(yuǎn)鏡圍繞M31星系中的造父變星V1周邊拍攝。這張圖片展示了在星系盤外緣上的星星。圖片上的棕色陰影看起來像是柔軟的云朵，其實(shí)是塵云掩住了后面的星星。右上角的明亮藍(lán)色星團(tuán)中，許多新生的恒星在放射出大量紫外線。造父變星V1是在我們在銀河系外發(fā)現(xiàn)的第一顆造父變星，它在照片的左下角，看起來并不是特別突出。圖片來源：NASA，ESA以及哈勃傳承計(jì)劃組（STScI/AURA）。

由于巨大的星流中有大量的星體聚集，它們發(fā)出的光使得仙女星系后方的宇宙很難被觀測。

在仙女座光環(huán)上更加恒星數(shù)量稍少些，而其中恒星更年長一些的區(qū)域，以及背景中的其他星系。圖片來源：NASA，ESA，以及來自STScI的T.M.Brown。

但在照片上，漫射暈附近的星體密度看起來較小，從而可以透過它看到很多宇宙背景中的星系。

仙女星系中另一處星體較為稀少，而其中恒星更年長一些的區(qū)域，以及背景中的其他星系。圖片來源：NASA，ESA，以及來自STScI的T.M.Brown。

這些低密度區(qū)域中包含了許多最年長的、仍處于演化早期的恒星，與在星系盤上觀測到的恒星相比，它們含有更少的重元素。

在仙女星系星流中的部分星體。圖片來源：NASA，ESA，以及來自STScI的T.M.Brown。

同時(shí)，在恒星之間的空隙中我們也可以看到許多其他的星系。這些星系距離我們有數(shù)千億光年之遠(yuǎn)。

使用12.5英寸RC望遠(yuǎn)鏡拍攝的M31星系的圖片。圖片由業(yè)余天文學(xué)家R. Gendler于2002年拍攝。

星系是由重力約束在一起的恒星、恒星遺跡，星塵及暗物質(zhì)組成的系統(tǒng)。英文中“galaxy”一詞由希臘文詞語galaxias (γαλαξ?α?)演化而來，意思是“乳白色的”，希臘人用這個(gè)詞語來描述銀河的樣貌。星系的尺寸跨度非常大，從僅包含幾億恒星（數(shù)量級108）的矮星系，到有著一百萬億恒星（數(shù)量級1014）的巨星系，大小不一。它們各自圍繞著自己的質(zhì)量中心旋轉(zhuǎn)著。

這張關(guān)于仙女星系的圖片拍攝于2001年1月13日，由T. Rector和B. Wolpa（NOAO/AURA/NSF）兩位科學(xué)家使用WIYN/KPNO 0.9-metre Mosaic I望遠(yuǎn)鏡攝于亞利桑那州的美國國家光學(xué)天文臺。

根據(jù)觀測形態(tài)上的區(qū)別，星系分為橢圓星系、螺旋星系及不規(guī)則星系?？茖W(xué)家們認(rèn)為，許多星系的中心都很可能存在有著巨大質(zhì)量的的黑洞。銀河系中心的黑洞是人馬座A*黑洞，它的質(zhì)量比我們的太陽大400萬倍以上。截止2016年3月，GN-z11是我們目前所觀測到的最年長而最遙遠(yuǎn)的星系，與地球的共動(dòng)距離有320億光年之遠(yuǎn)。根據(jù)觀測，它誕生于宇宙大爆炸后的4億年左右。

2016年發(fā)布的研究更正了在之前關(guān)于可觀測宇宙內(nèi)的星系數(shù)量。從此前預(yù)計(jì)的2千億個(gè)（2×1011）以上更正至了2萬億個(gè)（2×1012）以上，共計(jì)約有1×1024顆恒星（恒星數(shù)量比地球上所有的沙粒加起來還要多）。大部分星系直徑都在1000至100,000秒差距之間（約3000至300,000光年），分散在以百萬秒差距（或稱為兆秒差距）為計(jì)的距離上。相較之下，銀河系的直徑至少有30,000秒差距（100,000光年），與最近的大型星系——仙女星系的距離是780,000秒差距（2.5百萬光年）。