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第七章河外星系 (Chapter 24) §7.1 星系的形态和分类 §7.2 测量星系 §7.3 星系集团 §7.4 星系的演化 §7.1星系的形态和分类 1. 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) 。 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 C. Messier W. Herschel “梅西耶星表” ，。 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 General 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：M 31, NGC 224. 1920年， Shapley发现球状星团的空间球对称分布， 通过观测球状星团内的天琴座RR型变星，确定银河系 的大小（100 kpc ）和太阳系到银心的距离（16 kpc ），建立了直径达100 kpc的银河系模型。 The Great Debate 1920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？ “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。 Harlow Shapley Heber D. Curtis (3) 旋涡星云在天球上的分布为什么有“隐带” (the zone of avoidance)？为什么星云的谱线出现红移？ 沙普利：银河系对旋涡星云施加了 一种未知的排斥力 → 旋涡星云的隐带分布和退行现 象。 柯蒂斯：有些旋涡星云（实际是侧 视旋涡星系）的中心面有一条暗 带。 如果银河系也有类似的暗带， 如果我们位于银河系的暗带中， 如果旋涡星云是河外天体， →旋涡星云的分布出现隐带。 The Zone of Avoidance in X-rays Stars within the Galaxies Active galaxies X-Rays from the Galactic Plane 哈勃的裁决 1924年，哈勃 (Edwin Hubble) 分解出 “仙女座大星云” (M31) 中的造父变星， 证实它确实是恒星系统。 由造父变星周光关系哈勃估计M31的距 离285 kpc （实际距离770 kpc ） 最远 的球状星团的距离 (100 kpc) 。 因此“仙女座大星云”必定是河外星系 ! 2. 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。 The Hubble Sequence, or The Hubble Tuning Fork (1) 椭圆星系 (Elliptical galaxies) 椭球形的星系，符号为E. 按椭率大小的增加分为E0、 E1...E7八个次型。 n=10(a-b)/a 主要由星族Ⅱ恒星构成，没