星系、星雲、星團

　

雲狀天體

　

星球組成

河外星系

銀河中

球狀星團(globular cluster)

疏散星團(open cluster)

雲氣組成

星雲(nebula)
  1. 1784年法國人梅西爾(Charles Messier) →梅西爾目錄
  2. 1888年丹麥人戴爾(Dreyer) →NGC目錄(7840個)
  3. 新近發現的星雲星團星系 →IC目錄(Index Catalogues)

◎星雲(nebula)

銀河系內太陽系外一切非恆星狀的氣體塵埃雲。

　

　

按型態

　

瀰漫星雲

(diffuse or emission nebula)

　

按發光

性質

　

發現星雲

(emission nebula)

行星狀星雲

(planetary nebula)

反射星雲

(reflection nebula)

超新星剩餘物質

(supernova remnant)

暗星雲

(dark nebula|)

1.按型態而分：　

<i>瀰漫星雲(diffuse or emission nebula)

廣闊稀薄而無定型的星雲

Ex.人馬座三裂星雲M20、獵戶座大星雲M42

<ii>行星狀星雲(planetary nebula)

小質量星球生命接近尾聲時，大量氣體向四面八方擴散，氣體受到中

央星光的激發而發出光茫。

Ex.天琴座M57

<iii>超新星剩餘物質(supernova remnant)

大質量星球在超新星爆發時，向外拋出大量物質，並不斷擴散。

Ex.金牛座蟹狀星雲M1

2. 按發光性質而分：

<i>發射星雲(emission nebula)

氣體受星球放出的UV光照射，被激發而發出光芒。
  1. 反射星雲(reflecting nebula)

星際物質散射附近星球的光。

Ex.包圍在金牛座昴宿星團M45附近的藍白色星雲

<iii>暗星雲(dark nebula)

屬於低溫星際氣團，由微塵和低溫氣體構成。由其微塵含量較多氣體密度較大，其後方之星光被遮蔽。

Ex.獵戶座馬頭星雲、蛇夫座S狀暗星雲

◎星團(cluster)

恆星聚集成群，具有共同的起源，並沿著相同方向運動。

<i>球狀星團(globular cluster)

由10000~100000顆星球聚集成球形，密度α1/R3(R：星團半徑)

分佈於銀河系的銀暈(halo)，以人馬座方向最為密集。

大多為古老星球，幾乎不含星際物質。

Ex.武仙座M13、人馬座M22、M28、M54、M69、M70、M75…

<ii>散開星團(open cluster)

100~2000顆星球組成，形狀不規則且鬆散，密度為球狀星團的1/500。

主要分佈於銀河系的圓盤面上。

組成分子較年輕，但差異頗大。

Ex.金牛座畢宿星團、昴宿星團

<iii>星協(stellar association)

10至數百顆星球組成，是成員少，結構鬆散且年輕的恆星集團。質量小，被認為是恆星的短暫集合。位於銀河之旋臂。
  1. OB星協→光譜型為O和B型的星形成
  2. T星協→包含有金牛座T型變星的星協
  1. 我們的銀河系(Milky Way, Galaxy)

<i>研究發展史

1609年，伽利略利用望遠鏡，發現橫跨星空的亮帶其實是數不清的星星。

18世紀中業，康德(I.Kant)等人先後提出，銀河是恆星集合而成的巨大系統。→「島宇宙」模型

1785年，威廉•赫瑟爾(F.W.Herschel)利用計數恆星法提出扁平、參差不齊、太陽位於中心的模型。

19世紀中葉，恆星測距技術提昇。

1906年，卡普坦(J.C.Kapteyn)延用計數法，加上測距，認為銀河直徑約兩萬光年。

1920年，Shapley v.s. Curtis 世紀大辯論

Shapley利用造父變星研究球狀星團分佈，發現太陽不在銀河中心。

1924年，哈柏測出M31距離，從此星雲系不再混為一談。

1927年，歐特(J.H.Oort)利用觀測証實銀河自轉。十多年後提出旋臂結構，後來由中性氫21cm譜線証實。

近來觀測銀河中心雲氣的運動→中心質量→中心可能有黑洞

<ii>目前的銀河模型

銀河系是Sb或Sc型旋渦星系。主要分為三部份：
    1. 核球(bulge)：由約100億個老年星球組成，位於人馬座方向。

b.銀盤(disk)：由星球和氣體組成。旋渦結構加於其上。

c.銀暈(halo)：包覆銀盤的球狀區域。主要天體是球狀星團和「銀暈內密質天體」(MACRO，Massive Compact Halo Object)

2.河外星系

哈柏按形狀將之分為橢圓星系(E)、旋渦星系(S)、不規則星系(I)。

<i>橢圓星系(E)

進一步按觀測的扁度，分為E0~E7。

看到的扁度並不代表橢圓真正的扁平程度。更具物理意義的分法是將之按光度大小記為矮橢圓星系(dE或E-)、一般橢圓星系(E)、巨橢圓星系(cE或E+)

<ii>旋渦星系(S)
    1. 正旋渦星系(S)：旋臂開始於核球部份。

b.棒狀旋渦星系(S)：旋臂開始於橫跨核球的棒狀結構

按照核球與銀盤的相對大小、旋臂捲緊程度，S和SB有a、b、c三

種次型。
  1. c.透鏡星系(SO或SBO)：介於E和S間，有銀盤但無旋臂。

<iii>不規則星系(I)

無一定的對稱形狀，只佔所有星系的2~3%。

3.星系到宇宙大規模結構

星系群(團)→超星系群→Great Wall→泡沫結構??!!

4.星系的交互作用--撞擊與合併

Ex.車輪星系

Ex.觸覺星系NGC4038/4039