天体系统盘点:除了类似太阳系的恒星系统,你还知道哪些?

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新科技17
2022-07-09 · TA获得超过5867个赞
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根据现代天文学观点,天体系统从小到大大致可以分为行星系统、恒星系统、星系系统、星系群系统、超星系团系统、宇宙六个不同层级的天体系统。接下来,小殊将会以地球为起点从行星系统开始为大家讲述六个不同层级的天体系统。

行星系统


行星通常指自身不发光,环绕着恒星运转的天体。对于人类来说,最为熟悉的行星就是我们赖以生存的地球家园。


行星系统是指以行星为引力中心,囊括行星及其卫星在内的天体系统。


行星系统是宇宙六大天体系统中最小的天体系统,我们熟知的行星系统是地月系统。

地月系统即地球和月亮构成的天体系统,地球是地月系统的中心天体。人们一般把地月系的运动描述为月球对于地球的绕转运动。但实际上地月系运动,是地球与月球围绕地月系的公共质心绕转运动。


天文学家根据相关数据估算,地月系的公共质心的位置在离地心约4671公里的地球体内,地球与月球绕它们的公共质心旋转一周的时间为27天7小时43分11.6秒。

虽然地月系公共质心位于地球内部,但地月系的质量中心却不在地球内部。按照天文学家的说法,由于地球质量同月球质量的悬殊差距,地月系的质量中心在距离地球表面1650公里处。


在一些科幻电影中,你可能会听到日地距离一词。以前,小殊觉得,所谓日地距离应该就是地球和太阳之间的距离。但直到今天,小殊才知道自己的这个看法是错误的。在天文学中,所谓日地距离并不是地球到太阳之间的距离,而是太阳中心和地月系质心的距离。

恒星系统


恒星系统是以恒星为中心并由其引力维持运转的天体系统。在宇宙六大天体系统中,恒星系统位列第五,是比行星系统高一个层次的天体系统,我们生活中听得最多的恒星系统应该是太阳系。


太阳系是以太阳为中心并由其引力维持运转的天体系统,主要有三个不同组成部分,第一个组成部门是作为恒星的太阳,第二个组成部分是八大行星及其卫星组成的行星系统,第三个组成是包括柯伊伯带以及木星和火星轨道间的主小行星带。柯伊伯带和主小行星带主要由类似冥王星的矮行星、类似希龙的小行星、类似哈雷的彗星和行星际物质组成。

除以上三部分外,一些天文学家觉得奥尔特云也是太阳系的组成部分。在天文学中,奥尔特云是一个假设包围着太阳系的球体云团,其间布满一些不活跃的彗星。按照天文学家的说法,目前地球可观测的彗星和流星基本上来自于于主小行星带、柯伊伯带和奥尔特云。

太阳系位于银河系边缘,其中,太阳以220千米/秒的速度绕银心运动,大约2.5亿年绕行一周。也正是如此,地球气候及整体自然界以2.5亿年为周期性不断发生改变。根据天文学家估算,太阳的寿命为100-120亿年,也就是说太阳终其一生大约可以围绕银心旋转40-48次。


星系系统


星系是构成宇宙的基本单位,又被人称之为宇宙岛,是由大量的恒星系及星际尘埃组成的运行系统。


我们最为熟悉的星系是银河系,银河系自内向外由银心、银核、银盘、银晕和银冕五个部分组成,它是一个包含类似太阳系的恒星系统、气体、宇宙尘埃和暗物质,并且受到重力束缚的棒旋星系。

研究表明,银河系直径约为10万光年,总质量大约是太阳质量的1.5万亿倍,由1000亿-4000亿颗恒星构成。银河系拥有四条清晰对称的旋臂,旋臂之间相距4500光年。在银河系中心,多是以白矮星为主的老年恒星,在银河系外围区域则是新生的年轻恒星。

此外,银河系有大麦哲伦星系和小麦哲伦星系两个伴生星系,在银河系周围几十万光年的区域中,还分布着十几个卫星星系,银河系在围绕室女座本星系群公转的过程中,通过吞噬周边的矮星系壮大自身。

星系群系统


星系群是由多个星系系统组成了小规模天体集团,天文学家埃德温?哈勃将银河系所在的小规模天体集团称之为本星系群。


本星系群是由银河系、仙女星系、麦哲伦星云等50个星系组成的疏散星系团,银河系和仙女星系是本星系群成员星系中最大的两个,它们位于本星系群的中心。除银河系和仙女星系外,绝大部分成员星系是矮星系。

此外,本星系群覆盖一块直径大约1000万光年的区域,质量约为太阳的 6.5 10^13倍,且其中绝大部分质量集中在银河系和仙女星系。


在本星系群中,银河系和仙女座星系相邻,天文学家预测,在30-50亿年后,银河系将会和仙女座星系融合,成为一个不规则星系或者椭圆星系。


若是银河系和仙女座星系融合,那融合形成的新星系将会成为本星系群的中心,囊括本星系群的公共重心。


超星系团系统


超星系团系统是可观测宇宙中最大的天体系统,天文学家称之为“星系长城”,太阳系所在的本星系群系统位于室女座超星系团中,是宇宙中数百万星系团中的一个。


如果将一个超星系团系统看成一个点,宇宙中的超星系团系统构成将会构成一个星系长城结构,这个星系长城结构即一些科幻小说中经常出现的宇宙蛛网。


室女座超星系团是以室女座星系团为中心的不规则超星系团,由本星系群、室女座星系群在内的约100个星系群或星系团组成。

室女座超星系团形状类似薄饼,覆盖直径约为1.1亿光年的区域,是可观测宇宙中数以百万计的超星系团中的一个,也是构成宇宙蛛网的一个点。


此外,天文学家还根据宇宙蛛网不同的点组成的大尺度纤维状结构组成了一个更大的天体系统——超星系团复合体系统。例如室女座超星系团是拉尼亚凯亚超星系团的一部分,拉尼亚凯亚超星系团是双鱼-鲸鱼座超星系团复合体的一部分。


在此,小殊不加赘述,若是感兴趣,可在网上查阅。



宇宙


《尸子》记载,上下四方曰宇,往来古今曰宙。在我国古代,宇宙就是时间和空间的总称。


在天文学中,宇宙即是时间、空间和物质的总称,由室女座超星系团在内构成的宇宙蛛网及诸多星际间物质组成。

若是将宇宙看成一个足球,宇宙蛛网就是足球表面的黑色线条组成的纹路,但足球线条组成了一个个完整的正六边形,而宇宙蛛网可能形成各种不规则线条和图形。


如果我们将宇宙也看作一个天体系统,那宇宙就是最大的天体系统,其他五个不同层次的天体系统依附于宇宙存在。


根据天文探测器观察,目前宇宙可观测直径大约为930亿光年。

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