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旋臂
鎖定
旋臂簡介
spiral arm
旋臂概念
旋渦星系內年輕亮星、亮星雲和其他天體分佈成旋渦狀,從裏向外旋卷。這種螺線形帶稱為旋臂,是旋渦星系外形的主要特徵。大多數旋渦星系有兩條旋臂,少數星系有三條以上的旋臂。旋臂主要由星族Ⅰ的明亮的早型恆星構成。旋臂中除恆星外,還含有星際氣體和塵埃,在旋臂的前部(按旋轉中的前進方向)往往存在一暗黑的塵埃窄條。在旋臂中還可以觀測到許多電離氫區。銀河系有兩條或者更多的旋臂,用光學方法可以觀測到兩條旋臂的一部分,用射電方法則可以觀測到更多的部分(英仙臂、獵户臂、人馬臂和三千秒差距臂等)。旋臂結構的實質可用密度波理論來解釋。但是,旋臂的起源和演化問題目前尚未解決。
旋臂形成
旋渦星系都有幾條美麗動人的長臂——旋臂,旋臂上擁擠着密集的星星和氣體塵埃。然而,旋臂的存在卻令人費解。一般説來,在引力作用下,星系應該是一個扁圓盤,不可能形成旋渦結構。即使暫時出現旋臂,在星系自轉過程中,由於靠裏面的恆星轉動得快,外邊的轉得慢,星系形成不久旋臂就會纏緊。可是從銀河系誕生到現在,太陽已經圍繞銀河中心旋轉了二十多圈,卻沒有發現旋臂纏緊。這究竟是怎麼回事呢? 密度波理論能較好地回答這個問題。
密度波是一種形象的比喻。假設有一段馬路正在翻修,路面上只留了一條窄小的通道,那麼這個地方就會顯得非常擁擠,儘管汽車還是一輛輛地過去了,如果從天空中鳥瞰,好像看到這裏一天到晚擠滿了車輛。在星系中,旋臂就好像翻修的路段,這個地方恆星比較多,引力強,所以不僅吸引了大量的氣體塵埃,而且當恆星通過這裏時,都減慢了速度,使這裏顯得擁擠,遠遠看去就呈現出旋渦狀的結構。事實上,旋臂中的恆星是不斷地運動、更替的。
密度波只是告訴我們旋渦到底是什麼,至於為什麼偏偏會形成這樣的密度分佈,還是一個沒有解開的謎。