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1、普通天文学1 第七章 银河系与河外星系 啊，银河， 真象天国的河在缓缓流淌， 又如美人的肌肤发着幽光。 -归劳默阿波里纳瑞 普通天文学2 布赖斯峡谷上空的银河 普通天文学3 黄道光vs.银河 普通天文学4 毛那基峰上空的银河全景图 普通天文学5 跂彼织女, 终日七襄, 虽则七襄, 不成报章 睆彼牵牛, 不以服箱 诗经小雅大东 普通天文学6 织女星 牛郎星 普通天文学7 赫歇尔 威廉赫歇尔爵士， （17381822）， 英国天文学家及音乐家， 曾作出多项天文发现， 包括天王星等。 被誉为“恒星天文学之父” 普通天文学8 银河系结构 7.1 银河系 普通天文学9 普通天文学10 银河系的 旋臂的密
2、度波 解释 普通天文学11 银河系的形成 普通天文学12 一、 河外星系的发现 1750年，英国教士赖特提 出银河是恒星系统。 1755年，康德指出旋涡星 云的扁平形态是由于转 动引起的，它们是和银 河类似的“宇宙岛”（ island universes) 7.2 河外星系 普通天文学13 星云的观测 1781年法国天文学家Charles Messier发表了 包含110个星云（其中40个实际上是星系）的The Messier Catalogue。 1800年英国天文学家William Herschel发表 包含2500个天体的星表。 1864年John Herschel发表The Gener
3、al Catalogue of Nebulae and Clusters of Stars, 后来演变为包含超过10,000个星系的New General Catalogue. 如仙女星系：M31, NGC224. 普通天文学14 The Great Debate1920年沙普利-柯蒂斯关于 宇宙尺度的大辩论 辩论焦点 (1) “旋涡星云”的距离是多远？ (2) “旋涡星云”是恒星系统还是气体云？ Harlow Shapley Heber D. Curtis “旋涡星云”是银河系内气体 云，银河系就是整个宇宙。 宇宙是由无数类似银河系 的星系构成的，“旋涡星云 ”实际上是星系。 普通天文学15
4、 哈勃(E. Hubble)： 河外星系的存在 观测仙女座“星云”中的一颗周期约一月的 造父变星，发现它距离地球90万光年（实际是 200万光年）。 说明仙女座“星云”在银河系之外 普通天文学16 仙女座大星云-M31 普通天文学17 星系： 由106到1012颗恒星，星际气体和星际尘 埃，暗物质等组成的集合体。它们由于引 力的束缚作用而聚集在一起。 普通天文学18 二、星系的哈勃分类 根据星系形态的不同，哈勃首先提出星系可以分为椭 圆星系、透镜状星系、旋涡星系、棒旋星系和不规则 星系5种类型，称为哈勃分类。 哈勃音叉图 普通天文学19 E1 M87 E5 M59 E6 NGC 3377 1.
5、椭圆星系（E） 普通天文学20 侧视旋涡星系 2.旋涡星系（S） 普通天文学21 NGC 1232NGC 891 普通天文学22 草帽星系M104（Sa） 普通天文学23 不同波段的旋涡星系M81 光学 中红外 远红外 X射线 紫外 射电 普通天文学24 S0 Galaxy 3.透镜状星系（S0） 普通天文学25 4.棒旋星系（SB） 普通天文学26 NGC2363(irr) 5.不规则星系（irr） 普通天文学27 旋涡/棒旋星系 (S, SB) 椭圆星系 (E)不规则星系(Irr) 由恒星和气体构成的扁 盘（包含旋臂和核球） 和星系晕。棒旋星系的 核心有棒状结构 球形或椭球形，除中 心核区
6、外无其他结构 无明显结构 盘包含年轻和年老的恒 星，晕只有年老的恒星 只有年老的恒星包含年轻和年老的 恒星 盘包含大量气体和尘埃 ，晕中的气体和尘埃很 少 没有或很少气体和尘 埃 富含气体和尘埃 旋臂中有恒星形成过程近1010 yr没有明显的 恒星形成过程 强烈的恒星形成过 程 盘中的恒星和气体绕星 系核心作圆轨道运动， 晕中的恒星绕绕星系核 心作无规则轨道运动 恒星绕绕星系核心作 无规则轨道运动 恒星和气体作无规 则运动 普通天文学28 1929年，哈勃根据24颗已知距离和谱线红移的 旋涡星系，确定河外星系的视向速度和距离之 间有线性关系： VHD（哈勃定律） 其中哈勃常数H727 kms-
7、1Mpc-1 宇宙中的星系都在以最高可达几分之一光速的 巨大速度相互分离。即，宇宙是膨胀的 三、 星系的红移 普通天文学29 普通天文学30 星系越远，视向速度（退行速度）越大 普通天文学31 1842年，奥地利物理学家多普勒发现 波源和观测者的相对运动会使观测到的波 的频率发生变化，这种现象称为多普勒效应。 由于多普勒效应产生的红移即多普勒红移 普通天文学32 在多普勒红移时， z/0=v/c (v1038erg/s。其连续辐射从1MeV到 100m，大部分呈幂律谱形式。这类天体统称 为活动星系核（AGN）。 普通天文学52 活动星系核的分类： AGN的分类目前没有统一的标准。 在文献中有各
8、种各样的名称。这些名称往 往从不同的观测特性出发而定名的，因此各类型 之间会相互交叉。 普通天文学53 Quasar （专指具有强射电辐射的类星体 ） QSO（Quasi-Stellar Object） 类星体 Seyfert 1 塞佛特星系1型 Seyfert 2 塞佛特星系2型 Seyfert 1.95 塞佛特星系1.95型 SRG 强射电星系 NLRG 具有窄发射线的射电星系 BLRG 具有宽发射线的射电星系 N galaxy N星系（有亮核的椭圆星系 ） 普通天文学54 BLAZAR 闪偏星系 OVV 具有激烈光变的星系,多指类星 体 HPQ 具有高偏振的类星体 BL Lac 蝎虎座B
9、L型天体 核H区 核具有H发射线特征的星系 LINER 低电离窄发射线区 Starburst galaxy 星暴星系 Warmer 具有强红外辐射的星系 强IRAS源 具有强红外辐射的星系 MAGN 低光度的活动星系核 普通天文学55 根据观测波段，AGN可以分为 主要根据射电性质发现的AGN有： 射电类星体、强射电星系、弱射电星系、 BLAZAR 主要根据光学辐射特征确定的AGN有： 射电宁静类星体、Seyfert星系、LINERs， 核HII区 普通天文学56 主要根据红外性质选出的AGN有： 星暴星系，强IRAS源 主要根据X射线性质定出的有： X射线选类星体、X射线选BL Lac、窄线
10、X射 线星系 普通天文学57 光学 X射线 类星体PKS 1127-145 普通天文学58 引力透镜 AC114双类星体具有完全相同的谱与红移 类星体AC114 普通天文学59 类星体Q0957+561 引力透镜 普通天文学60 当引力场源、目标源与观测者位于同一直线上时 ，引力透镜表现为爱因斯坦环。 普通天文学61 类星体PG 1115+080及其引力透镜引起的环形像 普通天文学62爱因斯坦环 普通天文学63 星系的演化 活动性降低 可供消耗的原料减少 类星体 射电星系 赛弗特星系 正常旋涡星系 椭圆星系 普通天文学64 7.4 星系集团 普通天文学65 大、小麦哲伦云有一个共同的中性H包层，并向 银河系延伸形成麦哲伦流。 普通
