多重星系

宇宙中孤立星系只占少數，多數星系成群。由3個到10個有一定相關性的若干星系組成的一個集合，被稱為多重星系。

基本介紹

• 中文名：多重星系
• 外文名：Multiple Galaxy
• 定義：多個星系的集合
• 組成：3-10個具有相關的星系
• 相互聯繫：依靠引力相互聯繫
• 實例：銀河系、斯提芬五重星系等

形成原因

星系是一個寵大的恆星世界，星系裡邊的物質相互作用，自成一體。但是星系作為一個整體，又和別的星系相互作用，形成更大的系統。彼此相近的星系聚集成團，這種現象稱之為星系成團。猶如由恆星、雙星、聚星、星團到星系的逐步擴大過程一樣，星系也是由小範圍的二重星繫到三重星系、多重星系，再到星系群和星系團的。

星系在互相吸引的作用下保持一個穩定的存在態勢，大部分是多個星系依靠引力聯繫在一起，集中在某一個區域裡，形成多重星系。在現代天文學家觀測到的星系中，還沒有發現能單獨存在而不受其他星系引力作用的星系，因此在宇宙中到處都存在著多重星系，而這些多重星系依靠相互之間的引力聚集在一起，形成更龐大的星系集團。

幾個多重星系

銀河系和大小麥哲倫雲

大麥哲倫雲和小麥哲倫雲是公元1518-1520年間葡萄牙人麥哲倫作全球航行時在南半球發現的。兩者都在南天，前者的赤緯為-69°.8，後者的赤緯為-73°.1。我國除南海諸島外，其它絕大部分地方都看不見它們。大小麥哲倫雲和銀河系構成一個三重星系。

大小麥哲倫雲都是不規則星系。仔細觀測表明，兩者都有很不清晰的旋渦結構，現在常把它們列為一種新的類型，記為Sm。大麥雲在劍魚座，直徑約7千秒差距，質量約10¹⁰M_⊙；小麥雲在杜鵑座，直徑約3千秒差距，質量約2×10⁹M_⊙。大小麥雲里發現了許多經典造父變星，由此定出它們的距離分別為52千秒差距和63千秒差距。

在大小麥哲倫雲里發現了大量的變星，除經典造父變星外，還有天琴座RR型變星、長周期變星、不規則變星、新星、食變星等等．此外也發現了不少的特殊星，如佛爾夫-拉葉星、天鵝座P型星等，以及疏散星團、球狀星團、行星狀星雲、瀰漫星雲。因此，這兩個星系是研究各種類型的恆星和星團的良好場所。在大麥雲里還有二個天體值得一提，一個是劍魚座S星，絕對星等為-9，是目前觀測到的光度最大的恆星之一；另一個是蜘蛛狀星雲（劍魚座30星雲），它的直徑比獵戶座大星雲大得多，是目前觀測到的光度最大的亮星雲。

1955年，觀測到大小麥哲倫雲的中性氫21厘米輻射。以後的觀測又發現，這兩個星系間有氣體把它們聯接起來。大麥雲和銀河系之間也可能有瀰漫物質聯繫。

1975年發現了離銀河系只有17千秒差距的比鄰星系，因此，銀河系和大小麥哲倫雲以及比鄰星系實際上是一個四重星系。

仙女座大星雲及其伴星系

除了大小麥哲倫雲外，只有仙女座大星雲M31或NGC224是肉眼可見的。仙女座大星雲與銀河系一樣，為Sb型，它的質量約3x10¹¹M_⊙，直徑約13萬光年，都比銀河系大，利用經典造父變星定出仙女座大星雲的距離為220萬光年。

仙女座大星雲是被研究得最多的星系之一，在它裡面發現了大量的變星、星團和星雲。仙女座大星雲里發現的新星和球狀星團都在100個以上，比銀河系還多。仙女座大星雲的恆星組成、運動特性和星繫結構等方面都與銀河系很類似，因此，對仙女座大星雲的詳盡研究有助於更好地了解我們自己的銀河系。

仙女座大星雲旁邊有四個很小的星系，即M32（NGC221）、NGC205、NGC147和NGC185，都是橢圓星系。NGC221和NGC205離仙女座大星雲比較近，NGC147和NGC185稍遠些。這四個星系的大小都在2千秒差距左右，它們的視向速度同M31差不多。1971年，在M31的附近又發現了四個很小的星系，都是橢圓星系，分別稱為仙女Ⅰ、Ⅱ、Ⅱ、Ⅳ，仙女Ⅳ很靠近M31，兩者幾乎是緊挨著。因此，有人認為它並不是一個真實的矮星系，而是仙女座大星雲的一部分。

1944年，巴德成功地把M31和它的四個伴星系分解為恆星。巴德發現，M31核心部分和四個伴星系的赫羅圖是一樣的，同銀河系裡的球狀星團的赫羅圖很相似，但和太陽附近恆星的赫羅圖卻相差很多。另一方面，M31旋臂部分的赫羅圖則同太陽附近恆星的赫羅圖相似。正是因為如此，巴德才提出了兩個星族的概念。

斯提芬五重星系

這個五重星系成員的類型分別是E4、E2、SBb、SBb和Sb。五個星系靠得很近，其中四個星系的視向速度相差不多，在5900公里/秒到7100公里/秒之間，而另一個星系的視向速度卻相差很多，只有800公里/秒。有人認為，這個現象說明，星系的紅移中至少有一部分是非宇宙論紅移。另外一些人則認為，第五個星系與其它四個星系實際上不組成一個有物理聯繫的系統，它僅僅是偶然地投影到一個四重星系的天區。按照四個星系的平均視向速度，算出斯提芬五重星系的距離為60百萬秒差距，由此並推知它的直徑為80千秒差距。