第六章 星系与星系团 中国科大星系天文学课件
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114星系天文学中科大z03恒星集团和星族PPT课件
星团又分为疏散星团和 球状星团两大类。两类星 团的空间分布和运动特性 相差很大，反映恒星成份 的“视星等－色指数”图 以及所包含的变星成员也 相差很大。不同星团的研 究对探索银河系的结构和 检验恒星起源和演化理论 都具有重要的意义。
老年疏散星团M67
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一. 分类
疏散星团有几种分类方法。 一种根据中心聚度、成员星亮 度范围和数目分类。聚度最大 的以罗马数字 I 表示，最小为 IV，视星等范围最大的表以3， 最小的表以1。成员数小于50 的以p表示，在50和100之间的 为m，超过100以r表示。如昴 星团为II3r型。特南普勒发现 年轻疏散星团 NGC3293 星团线直径与这种分类法有着 密切的关系。
图3-4 太阳附近疏散星团 的年龄－数密度关系
28
老年团大多位于离银心和银道面较远的地方正好说明 这一点, 因为那儿这种交会的可能性比较小。统计研究 发现，49%老年团(t 0.8 Gyr)属富度级“r” ，而仅有 18%的年轻团 ( 0.8 Gyr) 属“r”级; 又91%的老年团有 最高中心聚度 (I、II型) ，而年轻团只有 62%。显然， 星数少而又松散的团更容易因与分子云交会而瓦解。
疏散星团HR图的另一个特征是主序底部变得很宽, 这种现象的原因在于团的年龄很轻, 其中小质量恒星 还没有足够时间演化到达主序（小质量恒星演化到 达主序的时间比团年龄长）。
24
年轻疏散星团NGC6530的赫罗图
25
五．星团年龄
疏散星团的年龄谱很宽，范围100万年～100亿年。 目前已知最老疏散星团是Berkeley17(以及NGC6791), 从主序折向点判得的年龄为12 2 Gyr。除了从折向点 估计星团年龄外，对于一些非常年轻的星团还可以利 用小质量恒星尚未到达主序这一点来估算年龄, 但其
老年疏散星团M67
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一. 分类
疏散星团有几种分类方法。 一种根据中心聚度、成员星亮 度范围和数目分类。聚度最大 的以罗马数字 I 表示，最小为 IV，视星等范围最大的表以3， 最小的表以1。成员数小于50 的以p表示，在50和100之间的 为m，超过100以r表示。如昴 星团为II3r型。特南普勒发现 年轻疏散星团 NGC3293 星团线直径与这种分类法有着 密切的关系。
图3-4 太阳附近疏散星团 的年龄－数密度关系
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老年团大多位于离银心和银道面较远的地方正好说明 这一点, 因为那儿这种交会的可能性比较小。统计研究 发现，49%老年团(t 0.8 Gyr)属富度级“r” ，而仅有 18%的年轻团 ( 0.8 Gyr) 属“r”级; 又91%的老年团有 最高中心聚度 (I、II型) ，而年轻团只有 62%。显然， 星数少而又松散的团更容易因与分子云交会而瓦解。
疏散星团HR图的另一个特征是主序底部变得很宽, 这种现象的原因在于团的年龄很轻, 其中小质量恒星 还没有足够时间演化到达主序（小质量恒星演化到 达主序的时间比团年龄长）。
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年轻疏散星团NGC6530的赫罗图
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五．星团年龄
疏散星团的年龄谱很宽，范围100万年～100亿年。 目前已知最老疏散星团是Berkeley17(以及NGC6791), 从主序折向点判得的年龄为12 2 Gyr。除了从折向点 估计星团年龄外，对于一些非常年轻的星团还可以利 用小质量恒星尚未到达主序这一点来估算年龄, 但其
4.22《星系》课件ppt(共18张PPT)
太阳系
新知讲解 活动一 银河与银河系
关于银河系的一些小知识。
银河系是太阳系所在的棒旋星系，包括几千亿颗恒星和大量的星团、星 云以及各种类型的星际气体和星际尘埃。从地球上看，银河系呈环绕天空 的银白色的环带。银河系总质量约为太阳的1.5万亿倍。
银河系呈扁状，具有巨大的盘面结构，由明亮密集的核心、两条主要 的旋臂和两条未形成的旋臂组成，旋臂相距4500光年。太阳位于银河一个 支臂上，至银河中心的距离大约是2.6万光年。
1：夜晚星空中那条光带是什么？ 那条光带是银河。
2 ：银河是由什么组成的？ 银河是由许多恒星聚集在一起组成 的。
3 ：银河与银河系是一样的吗？
新知讲解 活动一 银河与银河系
银河与银河系有什么区别？
古人把银河想象为天上的 河流。17 世纪初，意大利科 学家伽利略第一次用望远镜 观察银河，发现银河是由许 多恒星聚集在一起而组成的 。
1、银河是由许多恒星聚集在一起而组成的。 2、银河只是银河系的一部分，整个银河系是一个包含 了几千亿颗恒星的星系。 3、在银河系以外，还有很多和银河系类似的星系，统 称为河外星系。
板书设计
星系
银河：由许多恒星聚集在一起而组成的。
银河系： 是一个包含了几千亿颗恒星的星系。
河外星系：在银河系以外，还有很多和银河系 类似的星系，统称为河外星系。
新知讲解 活动二 河外星系
在银河系以外，还有很多和银河系类似的星系，统称为河外 星系。人们估计河外星系的总座星系是我们肉眼可见的最遥远的天体之一，它的直
径至少是银河系的 1.5 倍，距离我们有数百万光年。
飞马座
仙女座
新知讲解 活动二 河外星系 光年是长度单位，是指光传播了一年的距离，约为94 600亿千
恒星和星系(讲课使用ppt)
两边取对数，且有lg2.512=0.4，则： 2lgd-2=0.4(m-M ) m-M =5lgd-5
M=m+5-5lgd
只要测定恒星的绝对星等，便可求知该星的 距离。
d＝10 M＝m d＞10 M＜m d＜10 M＞m
绝大多数恒星实际距离大于10秒差距，即绝对星等
大于视星等；太阳绝对星等为4.75等，视星等为-26.74。
• 两者质量相似，体积悬殊，所以密度差异极大。
恒星大小的比较
中子星、脉冲星
• 中子星，是由中子组成的恒星。 • 是恒星演化到末期，经由重力崩溃发生超新星爆炸之后， 可能成为的少数终点之一。 是除黑洞外密度最大的星体。 （中子星的质量极大，一个中子化的火柴盒大小的物质，需要96000个火车头 才能拉动！ ） • 中子星并不是恒星的最终状态，它还要进一步演化。由于 它温度很高，能量消耗也很快，因此，它的寿命只有几亿 年。当它的能量消耗完以后，中子星将变成不发光的黑矮 星。
一、恒星---概念
• 恒星：由炽热气体组成的，能够自身发光的球 形或类似球形的天体。 • 物质构成：氢和氦
• • • 质量大，所以发光； 质量大，所以在自引力的作用下形成球形或类似球形； 质量大，具有强大的吸引力，能吸引较小质量的天体围绕它运动。
• “恒”星相对于“行”星？
因此它们在天空中的相对位置几乎不动，被称为“恒星”． 恒星的运动速度很快，只是由于它们距离地球很远，不易为人们觉察，
三、 多普勒效应
• 波的频率要因观测者的相对运动而变化。 红移：远离太阳系，波的频率降低，波长变长
紫移：接近太阳系，波的频率升高，波长变短。
四、 恒星亮度和光度
恒星的亮度：地球上的受光强度 ，即恒星的 明暗程度。亮度等级称为视星等，m。 恒星的光度：恒星本身的发光强度（本领）， 光度等级为绝对星等，M。
第六章 星系与星系团 中国科大星系天文学课件
2020/7/4
1. 椭圆星系（E） 椭圆星系的基本特征是光度分布平滑而无结构，但
椭圆度差异甚大。设星系短长轴之比为 b/a，则用参数 n1[0 1(b/a)表] 征星系的椭圆度, 并用字母 En 表示不同 椭圆度的椭圆星系, 其中E0为圆星系,E7为最扁的椭圆星 系。大部分 E 星系是低光度星系，这时用 dE 表示，以 区别于高光度 E 星系，同样可以细分为各 dEn 次类。
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2. 透镜星系（S0、SB0） 椭圆星系往右哈勃图分叉成两支，即“正常”星
系和棒星系。“正常”一词不应理解为比棒族更普 遍，有研究表明棒星系可能占2/3。这种划分并非是 截然分明的，大部分星系表现为有某种棒特征,而分 类为棒星系只是其中比较极端的一部分。还有，棒 状特征的小比例尺像会看不出棒结构，特别是那些 侧向系统，从这点上来讲对星系形态的认定很可能 发生误判。
2020/7/4
2. 环结构：有环结构的星系记为 r，无环结构 的记为 s，居于两者之间的记为 rs，表示环结构不 显著。
3. 旋臂：De Vaucouleurs 对哈勃音叉右端增加 了Sd、Sm 和 Im三个次型。Sd 与哈勃 Sc 有某种 程度重迭，但又包括属于哈勃IrrI星系的某些更极 端的天体，特征是有弥散状、不连续的旋臂，旋臂 上分布着一些星团和星云，中央核球非常暗淡。
椭圆星系
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另有一类称为矮椭球星系（dSph），在这类系统中， 恒星密度处处都很低，即使用地面最大望远镜拍得的 像，也仅仅表现为是一些暗星团块，看不到任何由不 太亮恒星产生的平滑光背景，而距离一远，地面望远 镜根本就观测不到了。 这类星系实际上与经典 E 星系 是不同类的系统。
从结构观点来讲，有时候可以把球状星团看成是一 种极低质量的椭圆星系。实际上球状星团所含的恒星 数与一个甚低质量椭圆星系所预期的情况十分类似， 它们的密度轮廓的特征介于巨椭圆星系和矮椭球星系 之间。
1. 椭圆星系（E） 椭圆星系的基本特征是光度分布平滑而无结构，但
椭圆度差异甚大。设星系短长轴之比为 b/a，则用参数 n1[0 1(b/a)表] 征星系的椭圆度, 并用字母 En 表示不同 椭圆度的椭圆星系, 其中E0为圆星系,E7为最扁的椭圆星 系。大部分 E 星系是低光度星系，这时用 dE 表示，以 区别于高光度 E 星系，同样可以细分为各 dEn 次类。
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2. 透镜星系（S0、SB0） 椭圆星系往右哈勃图分叉成两支，即“正常”星
系和棒星系。“正常”一词不应理解为比棒族更普 遍，有研究表明棒星系可能占2/3。这种划分并非是 截然分明的，大部分星系表现为有某种棒特征,而分 类为棒星系只是其中比较极端的一部分。还有，棒 状特征的小比例尺像会看不出棒结构，特别是那些 侧向系统，从这点上来讲对星系形态的认定很可能 发生误判。
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2. 环结构：有环结构的星系记为 r，无环结构 的记为 s，居于两者之间的记为 rs，表示环结构不 显著。
3. 旋臂：De Vaucouleurs 对哈勃音叉右端增加 了Sd、Sm 和 Im三个次型。Sd 与哈勃 Sc 有某种 程度重迭，但又包括属于哈勃IrrI星系的某些更极 端的天体，特征是有弥散状、不连续的旋臂，旋臂 上分布着一些星团和星云，中央核球非常暗淡。
椭圆星系
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另有一类称为矮椭球星系（dSph），在这类系统中， 恒星密度处处都很低，即使用地面最大望远镜拍得的 像，也仅仅表现为是一些暗星团块，看不到任何由不 太亮恒星产生的平滑光背景，而距离一远，地面望远 镜根本就观测不到了。 这类星系实际上与经典 E 星系 是不同类的系统。
从结构观点来讲，有时候可以把球状星团看成是一 种极低质量的椭圆星系。实际上球状星团所含的恒星 数与一个甚低质量椭圆星系所预期的情况十分类似， 它们的密度轮廓的特征介于巨椭圆星系和矮椭球星系 之间。
【推选】天文科学探索星系PPT资料
天文科學探索---星系
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星系的吞食
當兩星系的碰撞很緩慢時， 這兩個星系將互相吞食而黏 成一體。 跡象顥示本銀河系曾經吞食 其他小的星系，而且正開始 要吞食大、小麥哲倫星雲
星系的演化主要由星系的碰 撞與相互吞食所主控。
天文科學探索---星系
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何謂銀河團(星系團)？
➢數個較近的星系會形成 星系團（或稱銀河團）， 星系團與星系團之間則形 成鍊珠網狀，分支延伸至 整個宇宙。 ➢銀河系所在的星系團稱 之為本地群。
中心較圓且隆起像雙凸透鏡，由核心延伸出幾條旋臂，外形如旋渦， 以英文字母 S表示，並附註a, b, c表示旋臂纏繞緊密或寬鬆程度，a型最緊且 核心大如Sa。有些螺旋星系中心為棒狀，旋臂由棒兩端伸出，此類星系以 英文字母SB表示，稱為棒旋星系，亦有a, b, c三型，如SBa。 不規則星系（irregular galaxy）：
天文科學探索---星系
天線銀河
老鼠銀河
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星系碰撞
哈柏太空望遠鏡所觀察之兩個互撞而 合併中的星系，其糢糊狀仿如兩隻俱 有長尾巴、相遇中的老鼠 (Mice)，位 處於后髮座 的 老鼠星系 ， 距離我們 約 3 億光年遠。
老鼠狀是因兩星系互撞而合併過程中， 原有兩星系盤面在旋轉中因強大重力 的作用而形成的旋臂，遠觀正仿如 兩 隻相遇中的老鼠的尾巴。
此類星系的形狀沒有規則，通常沒有對稱性，以英文字母---星系
橢圓星系
螺旋星系
透鏡狀星系
棒旋星系 不規則星系
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星系的碰撞
天文科學探索---星系
➢兩個星系之間的平均距離約為星系的直徑的20倍。 所以星系 的碰撞應該是相當頻繁，證據： 車輪銀河、 天線銀河、 老鼠 銀河。
螺旋星系
中科大天体物理学讲义05-06星系及宇宙
第五章星系：大尺度结构的基本砖块5.1 银河系（Milky Way）银河系是一个圆盘状的恒星系统。
直径约50kpc，厚度约2kpc。
主体部分称为银盘，中心为一个半径约4kpc 的大质量棒状核心，是一个棒旋星系。
银河系被直径约为100kpc 的银晕笼罩。
银晕外面范围更广、更稀薄的叫银冕。
银河系整体作较差自转。
越靠中心自转速度越快。
银河系中心位于人马座方向。
太阳位于银道面以北约8pc 处，距银心约8.5kpc。
银河系具有旋臂结构，从银河中心伸出四条旋臂：人马臂、英仙臂、猎户臂、盾牌臂。
银河系除了自转以外，还朝着麒麟座方向以211km/s 的速度飞奔。
银河系是一边旋转一边向前飞行，象一个巨大的飞碟。
包含恒星总数在3000 亿颗以上。
银河系的年龄估计在100 银河系的质量约为1012M⊙，亿年以上。
5.2 星系有两种云雾状的天体系统。
一种是和银河系类似的恒星系统，称之为河外星系。
仙女座大星云实际上应称为仙女座星系。
另一种是弥漫星云，是体积巨大，密度非常稀薄的天体。
这是真正的星云。
如果星云内部或附近有恒星，受恒星发射紫外辐射的激发，星云里的气体发出荧光，就成为发射星云。
其光谱为明线光谱。
如猎户座大星云，三叶星云等。
如果附近的恒星辐射较弱，不能使气体激发发光，只能反射恒星的光，就成为反射星云。
其光谱为暗线光谱。
如果星云内部或附近没有恒星，则成为暗星云，只有在背景衬托下才能被看见，如马头星云。
星系的分类一般用Hubble 分类法，按其形态分为1）椭圆星系，用En 表示2）旋涡星系，用S 表示。
旋涡星系有一个称为核球的核心，核球外面是一个圆盘状的旋臂结构。
按核球大小和旋臂展开程度可分为Sa, Sb, Sc 等次型。
3）棒旋星系，用SB 表示。
与旋涡星系类似，也有旋臂结构，但核心是一个棒状物。
也可进一步细分为SBa, SBb, SBc 等次型。
银河系为SBc 型。
4）不规则星系，用Irr 表示。
不规则星系没有一定的形状，没有可辨认的核，也没有旋臂结构。
天文学概论8
探索银河系大质量恒星和开放星团
O 型和B型恒星是最大规模、 最明亮的恒星(不幸的是,也 最短命的)
=>寻找很年轻星团或星协 包括 OB星协。
OB星协
OB星系
Sun
OB星协勾画出3个近太阳旋臂。 到OB星协的距离可以通过造父变星确定。
II 可见光以外的观测
红外像 星盘
星核
红外视图
行星际灰尘（吸收 可见光）辐射的主 要是红外光。
超新星爆发的遗迹。此外，还存在由弥漫物质组成的处于恒
星形成早期阶段的星云。
星系和星云是两个不同的概念
6.1 银河系（the Milky Way）
几乎所有我们在夜晚星空看
到的东西都属于银河系。银河 像一条亮带穿过星空。
从银河系外看，我们的银河系
非常像我们的邻居仙女星系 （Andromeda galaxy）
从轨道速度推算质量
轨道内的质量越大,太阳沿 轨道绕银河系中心的旋转 越快。
结合质量: M = 4 billion Msun M = 11 billion Msun M = 25 billion Msun M = 100 billion Msun M = 400 billion Msun
银河系的质量
红外发射吸收不是很强， 可以提供了一个清晰的 整个银河。
银河系的射电图像
星际尘埃不吸收无线电波，我们可以观 察到任何方向整个银河系在无线电波。
波长在21 cm的射电图像, 跟踪中性氢。
射电观测
21-cm 射电观测揭示了中性氢在整个银河 系的分布。
到氢云的距离可
Sun
以通过径向速度
测量(多普勒效
应!)
第六章 星系
星系是几十亿颗至几千亿颗恒星以及星际气体 和尘埃物质等组成的天体系统，它占据了几千光 年至几十亿光年的空间距离。
星系中星系的演化与星系团
星系中星系的演化与星系团星系是宇宙中最基本的组成单位之一，它们以巨大的质量和能量存在着。
而在更大的尺度上，星系之间又形成了星系团，这是由许多星系聚集在一起形成的一个庞大的集合体。
星系中星系的演化和星系团的形成，是宇宙中一个非常有趣和复杂的过程。
在宇宙的早期，星系的形成是通过分子云坍塌和重力作用而开始的。
当一个分子云坍塌时，它就会逐渐形成一个星团，而在这个星团中，会有更多的恒星形成。
这些恒星之间会相互影响，产生引力，进而形成了一个星系。
然而，星系的演化不仅仅是形成。
在星系内部，恒星会不断地形成和死亡，这会导致星系的内部结构发生变化。
同时，星系之间也会相互作用，这种相互作用会改变星系的形态和分布。
例如，当两个星系相互靠近时，它们之间会产生引力相互作用，这可能导致星系之间发生碰撞，进而产生一个更大的星系或者形成一个星系团。
而星系团的形成则是由多个星系相互聚集形成的。
星系团是由几十个甚至上百个星系聚集在一起形成的庞大结构。
在星系团形成的过程中，星系之间的引力对于它们的聚集起到了至关重要的作用。
随着星系的相互作用和引力的作用，星系团逐渐形成，并且继续聚集更多的星系。
在星系团内部，恒星之间的相互作用也会发生改变。
由于星系团中星系的密度比较大，这意味着恒星之间的相互作用会更加频繁和激烈。
这种相互作用会增加星系的形变和几率发生碰撞，从而导致星系内部结构的改变和形态的变化。
除了内部相互作用外，星系团还受到宇宙背景辐射的影响。
宇宙背景辐射是宇宙中一种非常重要的辐射源，它对于星系团的演化起到了重要的作用。
宇宙背景辐射主要包含宇宙微波背景辐射和宇宙射线背景辐射。
这些辐射对于星系团内部物质的分布、温度分布以及星系的形态和演化都有着重要的影响。
总之，星系中星系的演化和星系团的形成是一个非常复杂且有趣的过程。
它涉及到恒星的形成和死亡、星系间的相互作用以及宇宙辐射对于星系和星系团的影响。
通过研究这些过程，我们可以更加深入地了解宇宙的演化和结构，进而对宇宙的起源和宇宙学提供更加深入的认识。
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2020/10/10
一．哈勃分类法
图6-1是星系哈勃分类序列的示意图, 因图的安置犹 如音叉,又称哈勃音叉，从左至右依次为椭圆星系、透 镜星系和旋涡星系，此外还有不规则星系。
图6-1 星系的哈勃分类（哈勃音叉）
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2. 透镜星系（S0、SB0） 椭圆星系往右哈勃图分叉成两支，即“正常”星
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Sm和Im型包括了哈勃IrrI型中的其他星系，无中央 核球。下标 m 指 magellanic，因为大麦哲伦云分类为 SBm，仅那些非常不规则而又松散的系统（如SMC） 才归入Im型。由此可见， Sd、Sm和Im三个次型中的 大部分星系，均属于哈勃分类法中的IrrI型星系。
上述分类记号需联合使用。如一个棒结构不显著、旋 臂较松散、有环结构的旋涡星系，则记为SAB(r)c，等 等。有人称哈勃序列为二维分类法（旋臂和棒结构的 形态），而De Vaucouleurs的方案称为三维分类法（增 加环结构的形态）。
系和棒星系。“正常”一词不应理解为比棒族更普 遍，有研究表明棒星系可能占2/3。这种划分并非是 截然分明的，大部分星系表现为有某种棒特征,而分 类为棒星系只是其中比较极端的一部分。还有，棒 状特征的小比例尺像会看不出棒结构，特别是那些 侧向系统，从这点上来讲对星系形态的认定很可能 发生误判。
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三．环境效应
形成不同形态的原因之一可能和星系所处 环境有关。如与场星系相比，团星系中的 E 和 S0 星系所占比例要高得多。这种现象又随星系 团而异，有的团中 E 星系比例高达 40%，而有 的团仅为15%。通常用 f (E)表示椭圆星系比例， 在规则星系团中, f (E)值高, 而在不规则团中, f (E)值就低。
分叉最左边是透镜星系，用S0或SB0表示正常系统
或棒状系统。它们的基本特征是有一个光度平滑分布
的中央亮斑，类似椭圆星系，外边有一个大范围包层，
其间则是所谓透镜。S0星系根据盘内尘埃吸收的强度
分为S01、S02、S03三类，其中S01为无尘埃吸收，S03 则有完整的尘埃吸收带。SB0 也分为SB01、SB02、 SB03三类，但划分标准不 是依据尘埃吸收带的强度,
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2. 环结构：有环结构的星系记为 r，无环结构 的记为 s，居于两者之间的记为 rs，表示环结构不 显著。
3. 旋臂：De Vaucouleurs 对哈勃音叉右端增加 了Sd、Sm 和 Im三个次型。Sd 与哈勃 Sc 有某种 程度重迭，但又包括属于哈勃IrrI星系的某些更极 端的天体，特征是有弥散状、不连续的旋臂，旋臂 上分布着一些星团和星云，中央核球非常暗淡。
第六章 星系与星系团
§6.1 星系的形态分类 §6.2 星系光度函数 §6.3 特殊星系 §6.4 河外星系中的星际介质 §6.5 河外星系中的恒星运动学 §6.6 星系碰撞和星系并合 §6.7 星系团
2020/天文学上在发现一类新天体后, 随着天体数目 的增加, 最重要的基础性工作之一就是对其进行 分类。自1924年哈勃证实河外星系的存在以来, 随着星系数目的增多, 发现它们形态各异，甚至 可以相差很大。为此人们提出了若干种按形态对 星系进行分类方案，其中应用最广泛的是1936年 哈勃提出的分类方案。
旋涡星系
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两类旋涡星系又都可有 3 种次型，次型划分的判 据是：(i) 中央核球光度在星系总光度中所占的比重大 小，(ii) 旋臂紧卷的程度，(iii) 旋臂能分介为单颗恒星 和各别发射星云 (HII区) 的程度。一般来说，中央核 最亮的旋臂卷得也很紧，而单颗恒星则不易分辨，这 就是Sa (SBa)，另一端即为Sc (SBc)，Sb (SBb)则介于 两者之间。旋涡星系面向观测者时，旋臂结构最为明 显；侧向朝着观测者时旋臂就表现得不那么明显了。
不规则星系
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二．其他形态分类法
后人认为哈勃分类法对 E 星系是很合适的，但对 S 星系的分类不完整，而对 Irr 星系的分类则很不合理。
1959年, De Vaucouleurs提出了另一种星系形态分 类方案，对哈勃分类法中的旋涡星系作了进一步的细 分。
Elmegreen等人则按旋臂形态把星系分成12类，其 中1类星系具有杂乱而又不对称的旋臂，12类星系有两 条长而明亮的对称状旋臂。此外还有Yerkes分类法、 DDO分类法等。
而是根据棒的明显程度, SB01的棒仅表现为核两边 两个粗短的明亮区, 而SB03 中的棒窄且非常明显, 从透
一个侧向 透镜星系
镜中央穿过。
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3. 旋涡星系（S、SB） 旋涡星系是河外星系中最引人注目的一种，其基
本特点是有一个中央明亮的、类似于椭圆星系的核， 从核伸出两条或多条旋臂, 称为正常旋涡星系（S）。 有的旋涡星系通过中央核存在一根棒，旋臂从棒的两 端伸出，称为棒旋星系（SB）, 棒中往往有一些由尘 埃吸收形成的暗带。
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De Vaucouleurs 的星系形态分类系统
De Vaucouleurs的星系形态分类方案是哈勃星系形态 序列的某种扩展。在他的分类系统中，星系仍分为椭圆 星系、透镜星系、旋涡星系和不规则星系4大类。对其 中的透镜星系和旋涡星系则按以下3个判据进行分类：
1. 内区的棒结构：无棒结构的记为SA，相当于哈勃 分类中的S，有棒结构的记为SB，与哈勃所用的记号相 同；居于这两者之间的记为SAB，表示棒结构不显著 （弱棒）。相应地，透镜星系分为无棒（SA0）和有棒 （SB0）以及S0三类，其中S0 特指难以确认有棒或无 棒的侧向星系。
棒旋星系
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4. 不规则星系（Irr） 哈勃音叉最右端的是不规则星系，这是一些形状
不规则、不表现有任何对称性的系统。Irr 又分为两 类，其中IrrI 星系表现为不具有对称外形或明确可见 的旋臂, 呈现若干个含有O、B 型星的明亮光斑。IrrII 也是不对称天体，但像的光度较为平滑，往往呈现一 些暗条。
一．哈勃分类法
图6-1是星系哈勃分类序列的示意图, 因图的安置犹 如音叉,又称哈勃音叉，从左至右依次为椭圆星系、透 镜星系和旋涡星系，此外还有不规则星系。
图6-1 星系的哈勃分类（哈勃音叉）
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2. 透镜星系（S0、SB0） 椭圆星系往右哈勃图分叉成两支，即“正常”星
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Sm和Im型包括了哈勃IrrI型中的其他星系，无中央 核球。下标 m 指 magellanic，因为大麦哲伦云分类为 SBm，仅那些非常不规则而又松散的系统（如SMC） 才归入Im型。由此可见， Sd、Sm和Im三个次型中的 大部分星系，均属于哈勃分类法中的IrrI型星系。
上述分类记号需联合使用。如一个棒结构不显著、旋 臂较松散、有环结构的旋涡星系，则记为SAB(r)c，等 等。有人称哈勃序列为二维分类法（旋臂和棒结构的 形态），而De Vaucouleurs的方案称为三维分类法（增 加环结构的形态）。
系和棒星系。“正常”一词不应理解为比棒族更普 遍，有研究表明棒星系可能占2/3。这种划分并非是 截然分明的，大部分星系表现为有某种棒特征,而分 类为棒星系只是其中比较极端的一部分。还有，棒 状特征的小比例尺像会看不出棒结构，特别是那些 侧向系统，从这点上来讲对星系形态的认定很可能 发生误判。
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三．环境效应
形成不同形态的原因之一可能和星系所处 环境有关。如与场星系相比，团星系中的 E 和 S0 星系所占比例要高得多。这种现象又随星系 团而异，有的团中 E 星系比例高达 40%，而有 的团仅为15%。通常用 f (E)表示椭圆星系比例， 在规则星系团中, f (E)值高, 而在不规则团中, f (E)值就低。
分叉最左边是透镜星系，用S0或SB0表示正常系统
或棒状系统。它们的基本特征是有一个光度平滑分布
的中央亮斑，类似椭圆星系，外边有一个大范围包层，
其间则是所谓透镜。S0星系根据盘内尘埃吸收的强度
分为S01、S02、S03三类，其中S01为无尘埃吸收，S03 则有完整的尘埃吸收带。SB0 也分为SB01、SB02、 SB03三类，但划分标准不 是依据尘埃吸收带的强度,
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2. 环结构：有环结构的星系记为 r，无环结构 的记为 s，居于两者之间的记为 rs，表示环结构不 显著。
3. 旋臂：De Vaucouleurs 对哈勃音叉右端增加 了Sd、Sm 和 Im三个次型。Sd 与哈勃 Sc 有某种 程度重迭，但又包括属于哈勃IrrI星系的某些更极 端的天体，特征是有弥散状、不连续的旋臂，旋臂 上分布着一些星团和星云，中央核球非常暗淡。
第六章 星系与星系团
§6.1 星系的形态分类 §6.2 星系光度函数 §6.3 特殊星系 §6.4 河外星系中的星际介质 §6.5 河外星系中的恒星运动学 §6.6 星系碰撞和星系并合 §6.7 星系团
2020/天文学上在发现一类新天体后, 随着天体数目 的增加, 最重要的基础性工作之一就是对其进行 分类。自1924年哈勃证实河外星系的存在以来, 随着星系数目的增多, 发现它们形态各异，甚至 可以相差很大。为此人们提出了若干种按形态对 星系进行分类方案，其中应用最广泛的是1936年 哈勃提出的分类方案。
旋涡星系
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两类旋涡星系又都可有 3 种次型，次型划分的判 据是：(i) 中央核球光度在星系总光度中所占的比重大 小，(ii) 旋臂紧卷的程度，(iii) 旋臂能分介为单颗恒星 和各别发射星云 (HII区) 的程度。一般来说，中央核 最亮的旋臂卷得也很紧，而单颗恒星则不易分辨，这 就是Sa (SBa)，另一端即为Sc (SBc)，Sb (SBb)则介于 两者之间。旋涡星系面向观测者时，旋臂结构最为明 显；侧向朝着观测者时旋臂就表现得不那么明显了。
不规则星系
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二．其他形态分类法
后人认为哈勃分类法对 E 星系是很合适的，但对 S 星系的分类不完整，而对 Irr 星系的分类则很不合理。
1959年, De Vaucouleurs提出了另一种星系形态分 类方案，对哈勃分类法中的旋涡星系作了进一步的细 分。
Elmegreen等人则按旋臂形态把星系分成12类，其 中1类星系具有杂乱而又不对称的旋臂，12类星系有两 条长而明亮的对称状旋臂。此外还有Yerkes分类法、 DDO分类法等。
而是根据棒的明显程度, SB01的棒仅表现为核两边 两个粗短的明亮区, 而SB03 中的棒窄且非常明显, 从透
一个侧向 透镜星系
镜中央穿过。
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3. 旋涡星系（S、SB） 旋涡星系是河外星系中最引人注目的一种，其基
本特点是有一个中央明亮的、类似于椭圆星系的核， 从核伸出两条或多条旋臂, 称为正常旋涡星系（S）。 有的旋涡星系通过中央核存在一根棒，旋臂从棒的两 端伸出，称为棒旋星系（SB）, 棒中往往有一些由尘 埃吸收形成的暗带。
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De Vaucouleurs 的星系形态分类系统
De Vaucouleurs的星系形态分类方案是哈勃星系形态 序列的某种扩展。在他的分类系统中，星系仍分为椭圆 星系、透镜星系、旋涡星系和不规则星系4大类。对其 中的透镜星系和旋涡星系则按以下3个判据进行分类：
1. 内区的棒结构：无棒结构的记为SA，相当于哈勃 分类中的S，有棒结构的记为SB，与哈勃所用的记号相 同；居于这两者之间的记为SAB，表示棒结构不显著 （弱棒）。相应地，透镜星系分为无棒（SA0）和有棒 （SB0）以及S0三类，其中S0 特指难以确认有棒或无 棒的侧向星系。
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4. 不规则星系（Irr） 哈勃音叉最右端的是不规则星系，这是一些形状
不规则、不表现有任何对称性的系统。Irr 又分为两 类，其中IrrI 星系表现为不具有对称外形或明确可见 的旋臂, 呈现若干个含有O、B 型星的明亮光斑。IrrII 也是不对称天体，但像的光度较为平滑，往往呈现一 些暗条。