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第三节 星系

定义:在宇宙中,一个包含星系核、星系核包囊、星系煜、粒子泥带、恒星、行星、卫星、星云、尘埃物质等系统性结构性组合。

一、星系的结构

星系自内向外有星系核、星系核包囊、星系煜、粒子泥带、星系旋臂带(即恒星、星云带)。恒星、星云带中恒星、星云密度增高构成了旋臂样结构叫星系旋臂。星系核、星系核包囊、星系煜、粒子泥带构成了星系的中央系统。星系旋臂转曲形成盘状称为星系盘,星系盘是由星系的旋臂带构成。星系有两个正面,即轴面,因为星系分磁性的N极、S极,所以星系的两个正面又分N极面及S极面。星系的N极面及S极面的周边的联合就是星系的周边,N极面及S极面的周边之间的联合面是星系的周边面。

如图68所示:表示星系的正面,A、表示星系核的包囊,内有星系核,所以我们很难观察到星系核,B、表示星系煜(内带、中带、外带),C、表示星系粒子泥带(内带、中带、外带),D、表示星系的旋臂。E、表示星系的旋臂带(恒星、星云带)。

图68

如图69所示:表示星系的最大额状切面,A、表示星系核的最核心,B、表示星系核的中间层,C、表示星系核的最外层,D、表示星系核的包囊,它有五个引力光反应层次,自内向外有紫、靛、蓝、绿、黄,我们只用黄色表达,所以我们一般是看不到星系核的,E、表示星系煜(内带、中带、外带),F、表示粒子泥带(内带、中带、外带),G、表示星系的旋臂带(恒星、星云带)。

图69

二、星系形成的原因及机理

暴发星暴发巨大物质及能量,周边的液态物质能量减低到一定的程度即极限,在能量的斥力也就是暴发力的推动簇拥下,受到邻近巨星的牵引及潮汐作用,再加暴发星的旋转及旋转离心力的作用,磁场的辅导作用,形成了物质螺旋状的二维发散,或者是特殊流体、液态物质在两极的喷发抛洒,进一步再分化形成了恒星及星云,从而就形成了整个星系。实际上也可以认为:星系就是暴发星不断膨胀星体的外层进一步分化形成的系统性结构性星体。也是物质能量在特殊量及比例配合下,在特定的运动及周围环境条件下,形成特殊物质能量的系统性组织结构单位,它完全遵循着物质能量的运动规律。

三、星系形成及消亡

暴发星有巨大物质及能量,迅速暴发,释放能量,质量物质也随着暴发。大量物质及能量被释放,产生了初始的星系结构,暴发星演变成星系后,暴发星的内部结构也就演变成了星系的内部结构,星系核、星系核包囊、星系煜(暴发星的红衣层)都是暴发星的结构演变而来,星系核不断暴发再向外形成了粒子泥带,星系煜的外层及粒子泥带的磁极性已和星系核分离,已经不属于星系核磁体,而属于星系核的磁场物质,也包括星系旋臂,受星系核的强磁性主导磁化,和星系核磁极性相反,并随着物质不断向外暴发膨胀扩张,在相邻巨星体的影响下,粒子泥物质形成旋臂隆起,星系内外层物质旋转形成角速度差别,对内外层物质之间的物质形成捻搓作用形成涡流,温度降到一定的程度,即极限,随着运动及温度下降,这时质量物质出现皲裂,出现结块,形成粒子泥团块,粒子泥团块慢慢的形成了恒星及粒子星云,构成恒星群团、超恒星群团、构成旋臂,旋臂内还存在粒子泥物质,也就是通常说的发射星云,在不断分化恒星及粒子星云,也就是说恒星和辐射形成的粒子星云是同胞哥妹,逐渐发育形成星系旋臂,随着星系核不断的暴发大量的质量物质、能量物质及能量,星系旋臂不断增长扩张。粒子泥物质,不断孕育形成恒星,不断释放能量,并不断辐射质量粒子形成粒子星云,星系旋臂不断越来越大、越完善,星系核也越来越小,星系核的主导磁性也就是星系核磁场逐渐减弱,对恒星群团、恒星的磁束缚力降低,逐渐出现磁极翻转恒星个体,出现双星及多星系统。整个星系是由星系核暴发形成,最后星系核暴发殆尽、消失形成了无核星系,这时星系的暴发也消失,星系旋臂到了最大化,星系再进一步消耗能量形成了真暗星系,最后星球不断合并塌缩星系消亡。即星系不断从婴儿期、幼年期、少年期、青年期、成年期、老年期、无核星系期、真暗星系期、合并与塌缩期。

四、星系的发展演化

星系形成后,星系核也随着不断暴发逐渐减小,旋臂不断长大向外发散,恒星及星云不断形成,假若按人的寿命100岁,星系由幼年-少年-青年-壮年-老壮年-老年(无核期)。最后形成真暗星系,经过慢长岁月,真暗星系逐渐最后瓦解形成各暗星体,各暗星体逐渐加入形成凝聚星,各星的命运不尽相同,有的形成白矮星、黑矮星或巨原子星、巨原子中子星、中子星,有的很快加入准凝聚星、凝聚星,有的在宇宙里漫长运行,最后结局都要形成凝聚星。星系逐渐增长磁的主导性减低,星系核的主导磁性逐渐减弱,对恒星群团、恒星的磁束缚力降低,逐渐出现磁极翻转,出现双星及多星系统,到无核星系时双星及多星系统是星系主要状态。

五、星系的螺旋结构及旋臂的形成

1、暴发说

很多星系结构是螺旋的,它的螺旋是怎样形成的呢?应该这样想,暴发星演变的幼星系向外的暴发力是辐射状的,产生的粒子泥物质、恒星及星云应该是辐射状排列,但因幼星系是旋转的,因为在旋转中物质的运动速度是可以说不变的,越向外扩展圆周越大,也就是说越向外暴发扩展外围的角速度或周速度就会越小,并且受周边太空中星体及星际物质引力及斥力的作用,做圆周运动速度会逐渐减慢,越向外越明显,所以随着暴发星的逐渐向星系演变,并且向外不断的暴发大量物质,再加旋转形成的离心力的作用及相邻星系或天体的牵引就逐渐形成向后卷曲的旋臂了。

如图70所示:1、表示星系核的包囊,2、表示星系煜,3表示粒子泥带,4、表示星系的旋转方向,5、表示星系暴发物质在向外暴发,6、表示星系膨胀和暴发的物质,7、表示星系暴发的物质和星系旋转塑造的星系旋臂。

图70

2、相邻天体牵引说

以在星系排列的线性结构的星系为例,幼星系逐渐被两侧巨星天体的万有引力牵引拉伸,稍有点成类椭圆形,这也就是天体之间的潮汐作用。在幼星系粒子泥物质形成后,达到形成旋臂的时刻,也就是幼星系周边的粒子泥物质已达到了形成旋臂的极限,被两侧巨星的万有引力牵引,这时幼星系的粒子泥物质都做圆周运动,被牵引拉伸达到一定的极限后,两端的物质由于被牵引形成了凸起,向后逐渐形成弯曲的旋臂萌芽。并逐渐长大形成了螺旋旋臂,两侧拉伸力较弱的,未能形成旋臂萌芽的,就形成了椭圆形星系。如果形成星系时没有侧方的牵引与拉伸,就会形成圆形星系,也就是哈氏天体。如拉伸力过大就形成了棒旋星系。在星系排列交汇处多形成了两旋臂以上的螺旋星系,如四旋臂,但较少。根据偶数法则,奇数旋臂很少,偶然有一侧发生两个旋臂的。根据侧方的牵引力由小到大形成的星系形态是:圆形星系、椭圆形星系、螺旋星系、棒旋星系。

如图71所示:在宇宙星系排列的线性结构上,幼星系旋臂形成的过程。

图71

3、星灰抛洒说

暴发星暴发后不但向两极方向喷发辐射大量的能量粒子及能量,由于它巨大的喷发力还喷发大量的质量粒子及质量物质,远距离看两极喷发的是光柱,实际上两极区是一个球冠状喷发,中间特别强,就象火山暴发一样,也爆发大量的火山灰样物质,不过这些物质是高质量、高能量的粒子泥物质,密度也特别大,可能一片灰就能形成一个恒星团或者恒星群,两极面不断喷出,在中央部在强大能量斥力的作用下质量物质向周围抛洒,落入两极喷发的中间形成的环形夹角空间,好像粒子泥物质的阴影遮挡区,再形成恒星及星云,随着星系中央系统的旋转及旋转的带动作用,再加相邻天体的作用,形成了螺旋旋臂。为什么星系旋臂中有所谓的“发射星云”(发射星云实际上是粒子泥团块)在不断的形成恒星及粒子星云,这就是这一学说的有力证据。

如图72所示:年轻星系的最大额状切面,A、表示两极喷射区,B、表示周围的环形夹角层,可见由于两极的喷发,造成了的抛洒物质,形成恒星、星云,将形成旋臂。

图72

4、暴发学说、邻近天体牵引说、星灰抛洒学说的联合学说

这个学说说明了星系恒星、星云带及星系旋臂的形成,既有暴发星或者是星系中心暴发的因素,又有邻近天体的牵引因素,再有星灰抛洒的因素。也就是说,星系中央系统周边在暴发膨胀,释放粒子泥物质,有相邻天体的牵引,同时正面中央部喷发又抛洒粒子泥物质,共同作用形成了星系的恒星、星云带,形成星系旋臂。

六、星系旋臂的形态及密度变化

星系刚由暴发星演变形成后,暴发力仍然很强,所以一开始星系形成产生的旋臂物质及能量量很大,并且旋臂刚产生物质密度高,粒子泥物质含量多,在星系成长的过程中,星系旋臂慢慢增长卷曲,粒子泥物质团块不断的分化恒星及粒子星云,密度逐渐下降,体积逐渐增大,越到外层受星系的内部辐射压影响逐渐向外扩散,体积进一步增大,这时星系旋臂靠外边的直径是最大的,星系旋臂越向外越呈扁椭圆形,物质密度越低,星系旋臂之间的距离,越向外越大,整个星系呈盘状,一直到无核星系后,向暗星系转化时,因周边物质能量从最高点,逐渐继续消耗下降,体积开始收缩,到星系周边转变成暗星体时,外层的旋臂径线开始缩小,而暗星系前的星系时期,星系旋臂的截面形态是越向内越圆直径越小,越外层星系旋臂越粗大并且是截面形态越椭圆,物质密度越低。

如图73所示:星系的最大额状切面,表示星系的内、外侧旋臂,横断面的变化,星系旋臂的横断面越向外越粗大、越椭圆、物质密度越低。

图73

七、影响旋臂形态的因素

影响星系旋臂的因素有:星系的暴发力、星系的旋转速度、星系的引力、星系的电磁力、星系的外部环境。星系的暴发力是将星系核物质不断演化暴发出来,暴发力强,星系旋臂就粗大,星系旋臂曲度减小。星系旋转速度主要对星系旋臂曲度影响,旋转越快,星系旋臂曲度越大。星系的横向引力维持星系旋臂纵向高度及横向距离张力。星系的电磁力、纵向的引力及离心力使星系高度降低,维持内部盘状运动结构,使星系旋臂横展。星系外部环境就是星系周围引力及斥力情况,也影响星系旋臂扩展及星系旋臂曲度及形态形成的主要因素。

八、旋臂是暴发星与星系的根本区别点

暴发星在不断的暴发能量物质、能量及质量粒子物质逐渐向星系的方向蜕变,逐渐能量减低、两极喷发减弱、星体暴发减弱、红移减弱,最外层液态层逐渐趋于相对稳态,这些特点已逐渐趋向接近星系,根据这些还不能明确的分别是高龄暴发星还是幼年星系,这些都不是特征性的改变,最特征性的改变是星系旋臂的萌芽突起产生,说明星系已经形成,也就是说星系和暴发星最根本的区别点是旋臂的产生。有旋臂或者旋臂萌芽就是星系,没有就是暴发星。

如图74所示:暴发星的正面。

图74

如图75所示:幼年星系的正面,有旋臂萌芽生成。

图75

九、星系中央系统的结构与功能的推想

星系形成后,星系核蕴藏大量质量物质、能量物质及能量不断向外暴发,形成星系旋臂,具体结构是怎样的呢?它们的功能是什么呢?星系核是由暴发星演变而来,结合图加以说明。

如图76所示:星系中央系统最大额状切面,我们把星系核分3层,1、第一层是最中心层,是高质量、高能量、高密度、高压力的星系最核心,2、第二层,相当于星系核心的次级区域,相当于绝对黑洞的范围,但它不再是一个单纯光的逃逸界面,而是具有高质量、高能量、高密度、高压力仅次于星系最核心的物质层,第一层和第二层没有自然界限,3、第三层,星系核的最外层,这里也相当于光的相对球形逃逸界面的范围,但是这里已经不是光线的相对逃逸界面,而在这里是再次级的星系核心物质区域,它的高质量、高能量、高密度、高压力再次于星系最核心的物质层,中子、质子在这里小部分恢复产生,边缘最明显,是中子、质子恢复区,4、再向外就是折光引力区是星系核的包囊层,星系核的包囊层自内向外是紫、靛、蓝、绿、黄五个引力光反应层次,也就是引力不断减小的演变层,在这五层中粒子也是自内向外在逐渐的发生变化的,如质子、中子也逐渐增强的恢复,并且在上、下两极区越外层越薄,为简便说明在简化图中用黄色来表达。5、表示星系煜,星系煜也在折光引力区内,也就是橙色层、红色层,这两层由于离心力较大,在上、下两个极区已经缺失,在星系年长、旋转减慢、能量降低橙色层在两极区还能恢复完整。在这两层里中子、质子大量恢复,在图中红色层、橙色层是星系煜,在简化图中用红色来表达,红色分两层,外层还有是和粒子泥交界的过度层。所以星系煜分3个带。6、再向外进入普通引力区,中子、质子进一步恢复形成了粒子泥带,由于巨大离心力的作用,粒子泥带在周边形成环形带,在粒子泥带中质子、中子还有部分恢复。粒子泥带也分内、中、外三带。

图76

如图77所示:是和图75一幅图的两种表达方式,图75星系核包囊用自内向外紫、靛、蓝、绿、黄五种颜色来表达逐层的引力束缚松绑的变化,也就是五个引力光反应层次,星系煜变化用红、橙来表达。图76是星系核包囊的五层用一层黄色来表达,星系煜的红、橙两层用一层红色来表达,星系煜外层是粒子泥带,也就是说星系煜由橙、红两层,还有和粒子泥带的过度层,共三层。

图77

十、星系示意图的说明:

星系的最大额状切面示意图:内部用的颜色仅表达引力变化层次及结构层次,内部颜色是无法看到的,用光的不同颜色代表的波长来说明内部引力变化情况或者是结构层次。

为了一目了然,简单,在星系的示意图的制图中,红橙色表示星系煜的两层,将橙色合并为红色来表示星系煜,黄、绿、蓝、靛、紫五层所表示的为星系核的包囊层,用黄色来表示星系核的包囊层,也就是说星系核的包囊是由外至内黄、绿、蓝、靛、紫五个引力光反应层次组成。

如图78所示:星系的最大额状切面的示意图,是红、橙表示星系煜,黄、绿、蓝、靛、紫所表示星系核包囊的五个引力光反应层次分别画出。

图78

如图79所示:星系的最大额状切面的简化示意图,星系煜用红色表示(本图橙色层尚保留的),星系核包囊层用黄色表示。

图79

十一、星系核随星系成长的蜕变

随着星系的不断成长,星系核不断消耗自身,整个过程星系旋臂不断长大,星系核不断缩小最后消失,星系核包囊、星系煜及粒子泥带也跟随减小乃至消失。

如图80所示:星系中央部分的最大额状切面(图片表示的是:星系核、星系核的包囊、星系煜)的示意图,从A图到N图星系核的最中心消失,再到R图星系核的中间层消失,再到V图星系核完全消失,也就是无核星系。蓝色的W表示星系核已经消失,黄色星系核包囊已经很小呈点状,星系煜也很小,蓝色的X表示星系核包囊也消失,只有点圆状或点椭圆状星系煜物质。

图80

十二、星系核形态的逐渐改变

星系核自暴发星演变来后,开始旋转较快,星系核是有一定的扁度的,旋转速度越慢扁的越轻,随着星系的不断成长,星系核的转速逐渐减慢,星系核由略扁逐渐变成圆球体,加星系核物质不断的演变成星系核的包囊物质,星系核在不断缩小中,由扁逐渐变成近圆的形态。

十三、星系的磁极性分析

凝聚星及暴发星开始星体磁极性是单纯的,有N极及S极,星系形成后,旋臂产生,旋臂的恒星磁极在星系核磁极的磁场作用下,星系盘和星系核磁极相反。开始星系核大、磁性强,星系核是星系的主导磁极性,随着星系的发育成长,星系核越来越小,星系旋臂越来越大,星系核的主导磁极性越来越弱,星系到中年以后,星系核进一步减小,星系盘进一步增大,星系核磁性很小,星系的磁表现逐渐减弱最后基本消失,逐渐的星系核的磁性主控能力下降最后失控,星系盘中,不管是恒星团、群,还是恒星的个体,它们逐渐形成磁性的相处的运动个体,星系盘中逐渐出现双星及多星系统,接近无核星系后恒星的双恒星及多恒星系统越发增多,到无核星系后恒星的双恒星及多恒星系统普遍存在,并且是主要的存在状态,恒星会出现互相消磁。

十四、星系运动位置在太空的微妙变化

随着星系核的不断缓慢缩小,星系磁极性逐渐减弱,星系在太空和其它星系或天体的位置关系的磁控作用下降,在天体的相互运动中,就逐渐失去磁主导作用,在天体运动中磁性地位下降,逐渐成为消磁天体,这时它和周围星系或天体的磁的互控作用下降至逐渐消失,也就是说在老年或无核星系时它自身的主导磁性已经完全消失,它们彼此之间受邻里磁性的很弱磁化作用,或者已经无磁性作用,而彼此之间的关系仅表现为万有引力的关系,彼此之间的位置及角度在漫长的运动变化中逐渐出现微妙的改变,所以说在整个宇宙的不同结构中,包括网泡状结构中不是固定的,都在发展变化中。

十五、星系的旋转方向与星系磁极性的固定关系

每个星系都有两个轴面,分别是N极面和S极面,是星系核主导的磁极性面,星系盘的磁极性与星系核的磁极性是相反的,星系的青少年及壮年时期都以星系核磁极性对外表现的,每一个星系都在自转,它们的旋转方向是怎样的呢?是杂乱无章的,还是随意的,有没有规律可寻呢?我们的答案是肯定的,是有规律可寻的,根据宇宙的偶数稳定法则及宇宙中物体磁极性相反运动顺应法则,可以推导出,星系经过长时间的共处进化,它的磁极与它的旋转方向是一个完全的固定关系。假若是星系的N极面都面向视者,星系都是一个方向旋转的。我们根据太阳的极性及运动等思考,可能是顺时针旋转的,这样它们在共处时磁极相反,而旋转运动是顺应的,形成最佳共处关系,符合宇宙中物体磁极性相反运动顺应法则。

如图81所示:两个星系磁极性相反,旋转运动方向相反的顺应关系。

图81

十六、星系中央不是黑洞而是星系核—不是吞噬而是喷发

在星系中心有超大质量星体在喷射能量,人们都认为是超大质量黑洞。其实不然,不是黑洞(凝聚星)。而是暴发星演变成的星系核,它正在喷发物质及能量,不断的形成星系核包囊、星系煜及粒子泥物质,粒子泥再生产恒星、星云形成星系旋臂,星系旋臂不断增大向外扩张,而不是星系核在吸积物质。星系核不但不吸积星球及物质,而是不断向外暴发物质及能量而自身缩小,最后星系核消失星系就形成了无核星系。

十七、星系核被误认为黑洞的原因

第一个原因是人们对黑洞的理解产生偏颇,认为黑洞是游离的有可能闯入星系核而存在。第二个原因星系核的特征对于星系中心到底是什么,人们不清楚都在推测,根据形态有可能是黑洞。第三个原因是星系核的高质量、高密度、高能量与凝聚星相类似,也是凝聚星演变来的,所以根据星系核的性质、喷发,认为星系中央是黑洞。最根本的是对黑洞及星系核的概念不是很清楚,不能清晰的理解区别它们。

十八、特形星系的形成及分解

特形星系也叫异形星系、畸形星系、不规则星系,这种星系是怎样形成的呢?在宇宙中星系不是孤立存在的,而是和其它天体共生共存,如其它星系、凝聚星、暴发星,甚至星系都在星系群团中,星系的形态、形成及存在义不容辞的受周围天体的引力、斥力、磁力的影响,尤其较大的引力、斥力影响最大,也就是说受周围引力源及斥力源的影响,星系形成的环境很复杂多样,所以会形成各种各样的异形星系,在下面举几种例子来说明几种情况下形成的异形星系,包括用几种图片来表示的情况,如邻近暴发星时,强大的宇宙风吹着星系的恒星、星云带向对方偏斜,这是因为恒星、星云带接受宇宙风的面积大,也就是接受面积和质量的比,比星系的中央系统较大,再就是距离的关系,星系的恒星星云带变形影响较大。假如说星系相邻凝聚星,星系的恒星、星云带受引力的影响向凝聚星的方向偏斜。假若是星系的一侧相邻暴发星,另一侧相邻凝聚星,这将出现更大的星系恒星、星云带的偏斜,甚至星系旋臂抛向凝聚星到很远。假如是相邻两侧都是凝聚星,旋臂将向两侧牵扯。

如图82所示:星系在强斥力源的作用下形成的偏心星系,可见星系旋臂被斥力源暴发星的辐射作用下,星系旋臂偏向对方。

图82

如图83所示:星系的一侧是引力源凝聚星,另一侧是斥力源暴发星,形成的异形星系,可见星系的旋臂甩向了凝聚星。

图83

如图84所示:星系的两侧都是引力源凝聚星,形成的异形星系,星系的旋臂甩向了两侧。

图84

如图85所示:一侧是引力源凝聚星,形成的异形星系,星系的旋臂甩向了凝聚星,并且由于巨大的引力撕扯,星系的旋臂出现了绿色箭头所示的撕裂断带。

图85

如图86所示:星系在旋臂形成后,偶遇两侧引力源,星系的旋臂被牵拉形成的“日”字形异形星系。

图86

十九、游离星系——哈氏天体

在宇宙中星系都以二维网格状、三维网泡状互相关联,也有一些星系和周边星系关联不大,或者象完全游离,这些游离星系大多是在巨无霸凝聚星演变成巨暴发星,在分裂产生星系,由于巨大的暴发,向外裂散,最外围速度的叠加,惯性使星系向外抛出,外围星系挣脱暴发星群的引力范围,成为游离星系进入太空。因为无周边引力的牵引,就会形成哈氏天体,星系不断发育。游离星系三个结局:可能闯入其它星系群团,和其他星系碰撞。有可能再回到或属母星系群团,成为母星系群团最外边、最遥远的星系。再就是始终在太空中游荡自己再慢慢退化演变,这种可能性比较小。

二十、各种形态的星系

星系的形态要观察到星系的正面才能看到,这在大部分星系来说是不可能的。星系的形态大部分是螺旋的或者是棒旋的,还有圆形星系、椭圆形星系、不规则星系、各种偏心星系,星系的形态都是特定引力条件下形成,因为要看到星系的形态,就是要观察到星系的正面,但是这我们很难做到,只能有很小一部分,因为我们观察到的是星系的大部分都是不同程度的侧斜面,而把圆形星系、近圆形或者其他星系误为椭圆星系,并且这个可能性很大。

二十一、星系的多样性

宇宙中的星系是多种,如有圆形星系、椭圆形星系、螺旋星系、棒旋星系、各种偏心星系、不规则星系,每一种星系又有多样,这是由于它们的构成素质不同,诞生成长发育的环境不同,所含的质量物质及能量不同,旋转速度不尽相同,形成了各种各样的星系,只有可能有类似的星系,没有可能有完全相同的星系。有的星系甚至差异很大,就象自然界的每一个物种一样,同一个物种他们的长相、个体大小、性质差异很大。

二十二、星系的寿命的大小

星系寿命由哪些因素决定的呢?星系在生存过程中除偶发的出现星系碰撞外,主要的因素是受星系能量本身消失的快慢影响,能量消失的慢星系的寿命就长,能量消失的快星系寿命就短,那么大的星系能量消失的慢寿命就长,并且大的星系的成长、发育、衰亡时间也漫长,小的星系能量消失的快寿命就短,星系所在的环境也对星系寿命影响,星系周围能量高的环境,也就是高能量辐射的环境,星系能量丢失的慢寿命就长,如星系团中心的星系寿命就长。而星系在低能量的环境,也就是低能量辐射的环境寿命就短,如单独星系寿命就短或星系团边缘的星系寿命相对较短,如星系邻近凝聚星星系的寿命将受很大影响。

二十三、星系的百分比年龄及评估计算方法

星系的绝对年龄目前无法准确获得,可估算它的相对年龄,即百分比年龄。假设星系的寿命是100岁,即百分比年龄是100%,有核星系期年龄就是80岁,即有核星系的百分比年龄是80%。根据星系核包囊的大小及能量喷发情况,根据星系煜、粒子泥带大小及能量情况,根据恒星、星云带的宽窄及能量情况,根据旋臂的弯曲弧度及大小情况,以上综合因素再加上和其它星系的比对,来评估图片中的星系百分比年龄,也就是星系的评估百分比年龄。也可用公式来粗略计算,星系的运算年龄因为参入运算因素较少,再就是星系核的暴发缩小及星系盘的成长不是均匀变化的,并不是加减乘除所能表达的,星系核开始暴发大,缩小快,后来很快衰减,星系盘开始暴发形成的快,后来由于星系盘中的粒子泥物质的继续分化恒星及粒子星云,星系盘的成长并不随星系核的快速衰减而衰减,故星系盘的变化因素很多,用一个公式很难表达,仅供参考,即星系的百分比年龄:T=R 2 –r 2 /R 2 ·80%,T是星系的百分比年龄,R为星系的半径,r为星系中央系统的半径,80%的年龄为有核星系的总百分比年龄。后20%年龄即无核星系及真暗星系的百分比年龄,即相当于星系80-100%年龄,可以说无核星系是10%年龄,真暗星系是10%年龄。星系百分比年龄的评估因素再加星系的整体因素也可评估星系的绝对年龄。根据图片评估银河系百分比年龄45左右。

二十四、宇宙天体实际年龄

星系实际年龄,可根据星系核包囊的大小及能量喷发情况,根据星系煜、粒子泥带大小及能量情况,根据恒星、星云带的宽窄及能量情况,根据旋臂的弯曲弧度及大小情况,以上综合因素再加上和其他星系的比对,也可评估星系的实际年龄及寿命,也可推算出这个星系、暴发星、凝聚星阶段的寿命及情况,凝聚星的形成情况,结合星系周围的情况,就可推算凝聚星的形成年限,就可知道星系循环的整个时间,甚至星系团的寿命及年龄也可依据星系年龄及寿命的情况来推算。

二十五、星系的物质密度分布及变化

星系的物质自暴发星演变成星系后,开始星系的物质质量主要在星系核里,其余在星系核包囊、星系煜及粒子泥带里,随着星系的发育成长,星系核不断暴发缩小,星系旋臂出现及成长,星系核的物质逐渐向星系盘上转移,这个转移不是匀速的,由于星系核开始暴发力强,星系核后来暴发力逐渐降低,也就是说一开始快,后来就慢了,也就是说向星系旋臂上转移,也是开始快后来就慢了,大约在星系25-30岁的年龄上,星系核的物质占整个星系的50%左右,到无核星系时,星系核的质量消耗殆尽,星系的质量基本到星系旋臂上了。作为我们的银河系来说,银河系的星系龄大约是在45岁年龄,目前银河系的星系核的质量大约是我们整个银河系的30-40%左右。我们的银河系还在继续暴发膨胀。

如图87所示:这是一个星系核及星系盘的质量变化坐标,纵坐标表示质量,横坐标表示星系的百分比年龄,原点A点表示星系诞生,B点表示星系核消失的时刻。黑线表示星系核质量的变化曲线,红线表示星系盘的质量变化曲线。可见黑红两个曲线的交点不在两曲线的中点,而是在曲线中点的近侧。

图87

二十六、根据星系的形态推测邻里天体情况

星系的形态各异,如圆形星系、椭圆星系、螺旋星系、棒旋星系,它们的形态的形成不是偶然的,除它们自身因素外,星系的诞生及成长位置,也就是周围凝聚星、暴发星、星系的情况也是决定因素。棒旋星系是在线性结构的中部诞生成长,也就是说有两个相对的巨星和它缘缘相连,并且引力很大,形成棒状结构和星系旋臂。而双旋臂螺旋星系是在两个引力巨星中间诞生、成长,引力足够大,而形成双旋臂。多旋臂星系是多巨星交汇处形成,并且各巨星引力足够大,形成星系的多旋臂。圆形星系形成距较大的引力或斥力天体较远,周围天体的引力和斥力对它影响很小。椭圆星系是在两或多巨星交汇处并且巨星的引力和斥力的合力不够大,不足牵引形成旋臂,引力及斥力在椭圆星系两个垂直轴的相对方向上较均衡而不相等的情况下诞生成长的。不规则星系的形成,是星系在诞生及成长中,相对方向的引力及斥力不平衡,或者是周围的受力不均衡形成的。所以根据星系的形态可推测,本星系周围凝聚星、暴发星、星系情况,相邻天体引力情况等。

如图88所示:星系四条旋臂说明是在四个较大的引力源中诞生、成长。

图88

如图89所示:两条旋臂的星系说明是在两个较强的引力源中诞生、成长,如两个凝聚星或大的星系。

图89

如图90所示:棒旋星系说明在两个强的或者是很大的引力源中诞生、成长,或者距两侧巨大引力源较近,如凝聚星。

图90

二十七、星系自转内外层的不同步

凝聚星及暴发星开始星体旋转距球心的距离不同没有明显的旋转速差,星系煜及粒子泥带出现就出现微弱的速差,微慢于星系核,星系旋臂产生后,越向外角速度越小,再加上周围天体的影响,越向外跟随星系核自转的周速度越慢,形成了星系的螺旋结构。星系旋转速度主要是在星系核、星系核包囊之间,产生速度分离,星系核包囊、星系煜、粒子泥带之间也产生小部分速度降低分离,星系核的转速显著快于星系盘的转速。甚至高很多倍,星系核包囊相当于星系盘和星系核的旋转速度分离层,星系核包囊内层也相当于星系核旋转的润滑层。但是星系核的转速也在缓缓减慢。

二十八、星系的碰撞拼并

太空中有一定结构,星系之间和睦相处,保持平衡,互相牵制,也有失去平衡发生拼并、碰撞的事件,这也是星系团内星系运动的距离打破平衡,或者星系团之间星系闯入其它星系团,星系群内的星系,或者在星系群、星系团边缘发生摩擦,使两星系之间引力大于斥力及对侧的牵制力之和,两星系逐渐靠近,并且两星系之间的牵引力越来越大,速度越来越快,最终发生碰撞拼并,两星系的运动符合位量守恒定律,结果:一、两星系核直接碰撞合并,这将发生宇宙中的最大爆炸,有大量的粒子泥物质溅出,平稳后,将出现一个恒星产生旺季,这种情况比较少,星系核出现消磁现象,星系旋臂之间冲撞后严重畸形,旋臂条理性紊乱,恒星碰撞的机率增加,出现双星及多星的机率最多。二、星系撞击时星系核逐渐翻转,最后N极及S极对接,这种情况撞击力缓和一些,也会溅出大量的粒子泥物质,星系旋臂会出现扭曲变形严重,星系核的磁极性很强,能控制着星系旋臂的恒星的磁极性,三、星系核未直接相撞,互相缠绕后,环绕的半径逐渐缩小,最后拼并,这样星系核N极及S极上、下错位叠合,这时星系旋臂大乱,但这时拼并后的星系核磁极性很强,能控制着星系旋臂的恒星的磁极性,旋臂碰撞更是多样性,形成的星系旋臂合并后螺旋结构变为变态的圆形,这种碰撞发生的最多。所以星系碰撞合并情况是复杂的形式情况又是多样的,如两个星系的大小及比例,原来的运动状态等等。不过碰撞合并后都会出现恒星分化旺季,和旋臂调整期,恒星碰撞机率都会大大增加。都会出现宇宙的大的动荡,星系核会产生大量的伽马射线及其它射线,会出现大量的引力波及其它辐射波。最终合并统一成更大的星系。不过星系的碰撞多在星系的中老年发生。星系的碰撞多是1级碰撞。

二十九、真暗星系

真暗星系是星系在逐渐失去能量后,形成的残存星系结构,星系核、星系核包囊、星系煜、粒子泥带已暴发殆尽并消失,恒星能量已耗尽,光亮消失、体积固缩并不断碰撞合并。也就是恒星逐渐变成了暗星体,如白矮星、黑矮星、巨原子星、原子中子星、中子星,最后形成了准凝聚星、凝聚星,这时星云已基本吸入星体。整个星系暗失去了光亮,星系的范围及体积大大缩小,用普通观测方法,不宜看到,呈暗的,所以叫真暗星系。

如图91所示:是一个真暗星系的正面,星系内的星体变暗。

图91

三十、星系的缠绕与收缩

星系由于星系核的暴发,星系不断膨胀,星系核暴发殆尽后,星系中心不再向外暴发,星系的巨大能量也逐渐消耗,膨胀也逐渐减弱至消失,这时旋臂上的恒星间距及星系旋臂直径也达到了顶峰,密度最低时期。由于整个旋臂向前运动角速度内外的差别(内大外小),向外暴发力的消失,星系旋臂能量减低,彼此之间斥力的减弱,星系旋臂之间的相互吸引,星系周围引力的牵引,整个星系旋转运动逐渐减缓,使远段旋臂不断向后卷曲,向内层旋臂靠近,距离缩短,星系旋臂分界清晰度降低,整个星系呈现缠绕收缩状态。这种运动可能在星系核很小,暴发力很弱时星系外周就开始了。

如图92所示:无核星系,星系已无暴发力,绿色箭头表示旋臂向内收缩。

图92

三十一、星系内的合并与塌缩

星系核消失后,星系以双星及多星系统占主导,星系旋臂的恒星能量的不断降低,慢慢演变成白矮星、黑矮星、巨原子星、巨原子中子星、中子星,星球之间斥力减小,引力突显,星球彼此靠近、碰撞、合并的机率不断增高,到或接近暗星系后,这种情况成为星系内的主要运动,并且越染越烈,这时星云也被吸收到暗星体,双星及多星系统塌并,整个星系出现塌缩,最后准凝聚星形成,主导着暗星系残存星体的合并。

三十二、星系内的环形塌缩过程

星系核暴发殆尽后,星系本身的能量逐渐辐射减弱,逐渐失去能量暗了下来,形成了暗星系,暗星系内经过缠绕与收缩后,星系的旋臂轮廓已基本消失,恒星之间辐射斥力越来越小,引力已经逐渐占上风,因为星系是周边的恒星诞生最早,并且周边的恒星易散失能量老化,所以恒星从星系的周边开始,恒星之间距离大多逐渐缩短,在星系的外层象一个环带一样,自外向内不断收缩,不断碰撞合并,逐渐向内塌缩,最后凝聚在一起形成准凝聚星再形成凝聚星。这个运动也是很慢长的。这也就是暗星系的变化与结局。

如图93所示:是暗星系的能量层次与塌缩层次,绿色箭头表示塌缩的方向。

图93

三十三、星系的个体独立性和其它星系的物质能量交流

星系在诞生、成长、消亡、到凝聚星及暴发星,在整个星系循环中,质量物质和太空中其它天体交流不多,仅在暴发星喷发、星系中心的喷发、星系、恒星的辐射,使粒子物质进入太空形成粒子星云,有可能部分被其它星系或凝聚星吸收。在凝聚星时代吸收部分太空粒子星云。这就是星系之间的物质交流。质量物质在形成真暗星系、暗星体后因彼此之间斥力很小,吸引力很大,不断相互吸引、碰撞、合并形成准凝聚星或加入凝聚星,再进行下一次的星系循环。由于星系之间彼此的遥远及内部引力,在一个星系循环中,各个阶段很难从别的星系中获得一个星体,或者失去一个星体,它们彼此独立,各自为政,除辐射粒子星云外很少物质其它形式的物质交流,偶有星系的最外层恒星飘散闯入外星系或被外星系夺获。除非其它凝聚星入侵或星系碰撞。但能量及能量物质除星系核喷发外,还有粒子物质及能量超越星系的引力极限而进入星系际。星系之间很难有大的质量物质沟通、大交流的。除非靠近了凝聚星的引力范围。星系之间最主要的交流是能量粒子及能量的交流。再就是恒星碰撞产生的宇宙尘埃有可能进入星系际,尤其是能量高、星系边缘的恒星碰撞爆炸产生的高速度运动的宇宙尘埃。

三十四、星系的花开花落

暴发星就象一个花蕾,演变成星系后两极喷发质量粒子物质、能量粒子及能量,相当于花的花蕊,恒星的形成相当于小的花瓣,星系不断暴发不断形成恒星,星系不断扩大,象花长大,然后周边的恒星开始先老化、固缩,向中心部发展,象花瓣的凋零一样,一层一层,最后塌缩好象花朵凋谢,形成了凝聚星。这种星系的花开花落也可能是个体独立的、无序的,也可能象正弦曲线的波动一样的有序的变换并向远处传播。 9p1lxNmZAiAm4B1bMBsx+WTnMrmWw+qf063UL/e+EhPEhadjhCLqV1bNLlitQ0/e

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