河外星系 (External Galaxies)

星系（外型）分類法

  (Hubble sequence)：以外型分螺旋星系、橢圓星系、及不規則星系

  在已知、鄰近的星系中，2/3 是螺旋星系、一些橢圓星系、少數不規則星系
  （還有一些稱為 lenticular galaxies）

• 地面上的觀測 (biased) 發現： spirals (77%), ellipticals (20%), 
  irregulars (3%)

• 在方圓三千萬光年之內： spirals (34%), ellipticals (12%), 
  irregulars (54%)

• 近來哈伯太空望遠鏡觀測遠在40億光年處的星系群 → 絕大多數都是 spirals
  

  在 rich clusters 中比較常見的是橢圓星系

  不在 clusters 中則 spirals 佔多數

Spiral Galaxies 螺旋星系

• 有螺旋結構，稱為螺旋臂 (spiral arms)，其上有明顯的 OB 星群

• 一些在核心處有棒狀 (bar) 結構，我們的銀河就是個「棒旋星系」 
  (barred spiral)

• 依螺旋緊密程度細分為 a, b, c 
  a 最緊密、c 最張開  e.g., Sa 乃一個螺旋臂緊密的螺旋星系

• 有一些有盤面但看不到螺旋臂，稱為透鏡狀星系 (lenticular galaxies)，
  即 S0 星系
  
  
  

Elliptical Galaxies 橢圓星系

• 整體顏色多略偏紅色

• 沒有螺旋結構、呈橢圓狀

• 氣體及灰塵含量非常少

• 沒有年輕的 OB 型星球

• 依照橢扁（與視線傾斜）的程度細分為 E0 到 E7 型

• 星系群中的超巨型橢圓星系直徑可大至百萬光年

• 小的 dwarf ellipticals 直徑可小到只有數千光年

星系團 (Clusters of Galaxies) 

  星系成群聚集 → 星系團

貧瘠 (poor) 含幾個星系 
富饒 (rich) 含上千個星系 

  Local Group (of galaxies) （本星系群）:

• 是個貧瘠的星系團，成員包括 the Milky Way, the Andromeda Galaxy, the Large and 
  Small Magellanic Clouds 等

• 大小：約兩百萬光年

  室女座星系團 (Virgo Cluster)：

• 距離最近 (50 Mly) 的不規則富饒星系團，超過上百個成員星系，遮天視野達 10度X12度

• 大小： 7 Mly

• 在核心部位，有三個大型橢圓星系，直徑都超過 2~Mly （個別都比本星系團還大）

  后髮座星系團 (Coma Cluster)：

• 距離最近 (300~Mly) 的規則（球形、中央集中）星系團

• 包含上萬個星系

  一般而言，規則星系團（例如后髮座星系團）成員大多是橢圓及 S0 星系；不規則星系團
  （像是室女座及武仙座 Hercules 星系團）則有各種混和的成員星系類別

  星系團彼此又聚集成堆，構成超星系團 (superclusters)，大約包括了十個左右的星系團，
  大小約數億光年

• 星系分佈在空間中一些「空洞」 (voids，即沒有星系的區域) 的表面 ──
  	  大尺度結構 (large-scale structure)

• 我們看得到的物質只佔全部的 10％∼30％，其他的是暗物質 (dark matter)  
  	  目前還不知道這 70％∼90% 的暗物質是什麼

• 星系互撞 → 星驟增 (starburst)、螺旋臂 (spiral arms)

• 遙遠的（也就是以前的）星系比現在的來得藍、來得亮 
  ∴ 年輕的星系有很多年輕的 O, B stars

• 橢圓星系在短時間內（約十億年）完成恆星形成（星爆）

• 螺旋星系在過去一百億年都一直還在形成星球

• 星系的年齡 ← 其最老、金屬含量最少的星球 → 10∼15 Gyr （一百億至一百五十億年）

Interacting Galaxies

• 太陽系中行星間距離為其大小的十萬倍 

• 銀河系中恆星間的距離為其大小的百萬倍

• 星系團中星系的間距為其大小的一百倍

• 星系團中星系彼此的距離非常近 → 星系碰撞是常見的事件！

• 最大的（橢圓）星系的質量為最小的（橢圓）星系質量的千萬倍

   ──→ 宇宙社會的「食人族」 (galactic canibalism)

  《證據》 超巨型的橢圓星系有廣大的球暈（三百萬光年）；
			有多重的核心；居於星系群的中心位置

   → 這些超巨型橢圓星系靠吃別的星系茁壯長大

原星系 (protogalaxies) 中的恆星形成活動

  被動式 (inactive)

• 大量的雲氣沈澱成扁盤

• 恆星在盤中形成

• 形成螺旋臂

  主動式 (active)

• 恆星很早就已形成

• 雲氣用罄

• 變成一個橢圓星系

  有一種主張，認為橢圓星系是螺旋星系互撞造成的