有限厚盘星系的旋臂结构

我们曾假定了密度扰动为ρ_1(r,Z)=ρ_1(r,0)e~(-α|Z|)的情况下,求出了泊松方程的扰动引力势解。本文首先研究了物质盘的响应,并作出了银河系的旋臂图样。另外,我们知道旋涡星系具有一定宽度。徐遐生等人用星系激波的模型来说明旋臂的宽度。本文从密度波理论出发,提出了另一种说明。因为盘星系实际上存在一厚度,它将影响平面上的物质分布和运动,这种影响对不同高度将不同。因此在不同高度处的波数k随r的变化也将不同,即不同高度处的旋臂图样不一样。但实际看到的星系旋臂是不同高度处旋臂图样的叠加,这导致旋臂有一定的宽度。我们以银河系为例,采用了史密特模型,求出了银河系不同高度处的旋臂图样,这些图样的叠加宽度与观测结果是相符合的。     

旋涡星系M5中的一氧化碳的合成照片

最近,瑞典查默斯技术大学的翁萨拉太空天文台接收到了来自旋涡星系M51(距地球3000万光年)的射电辐射。他们的观测结果首次表明,旋涡星系的分子气体犹如那些最亮的年轻恒星一样,被聚集成一些旋臂。一种新研制的数据处理方法提高了观测的分辨率,以致旋臂清晰可见。封面图中的红色表明一氧化碳气体正在远离,而蓝色表明正在靠近。从右边的蓝     

旋涡星系——从形态到动力学本质的认识

旋涡结构是旋涡星系的主要形态特征,但是,在星系自转时,内部角速度比外部角速度大,旋臂应该越缠越紧。据计算,在星系年龄内,旋臂应该完全缠绕在一起,然而观测所见并非如此。1964年,由美籍华人林家翘建立的系统的密度波理论成功地解释了旋涡结构的本质。本期《旋涡星系》一文对此作了介绍。     

三维旋涡星系的泊松方程严格解及其厚度的确定

文献[1]、[2]分别讨论了两种特殊情况下旋涡星系的泊松方程严格解。本文则求出更一般形式的解。设星系扰动面密度的径向分布为汉克尔函数,即令:     

发现银河系的新旋臂

据国家自然科学基金委员会2015年1月28日报道,在国家自然科学基金青年科学基金项目和重点项目等的资助下,中国科学院紫金山天文台的银河画卷巡天研究组最近在银河系第二象限最遥远的区域新发现了一段分子气体旋臂。有关研究结果发表在美国《天体物理学杂志快报》(ApJLetters),2015,798:L27。银河系是一个棒旋星系。到目前为止,人们对银河系的结构与物质分布     

银河系旋臂的距离测量

中国科学院上海天文台徐烨及其南京大学导师郑兴武，与美国哈佛一史密松天体物理中心里德（M．J．Reid）和德国马普射电天文研究所门滕（K．M．Menten）合作，首次用甚长基线干涉仪三角视差测量法精确测定了银河系旋涡结构中离太阳最近的英仙臂中一个大质量分子云核的距离和运动速度．对银河系旋臂结构的测量和研究有突破性进展。美国Science杂志在2006年1月6日登载了以徐烨为第一作者的该项成果．该结果同时展现在该期杂志的封面上，这是以中国天文学家为第一作者的研究成果第一次出现在该杂志的封面上。     

分裂的星系

在可见光之下,宽边帽星系看上去的确很像一顶宽边帽——秤的帽沿（圆盘）加上中间大大的凸起（由群星组成）。然而,美国宇航局“斯皮策太空望远镜”拍摄的最新红外图像显示,这个凸起所包含的质量很大,足以把它归类为—个椭圆星系。这一发现意味着宽边帽星系是首个已知呈现出两种星系类型特征的星系。     

马卡良星系348——已知的最大星系

星系,特别是活动星系的研究,是当代天体物理的前沿。星系核活动,这一宇宙中最大的能量事件,其能源、机制是天体物理的一大疑谜。研究星系之间在引力影响下吞没、扰动及潮汐作用等过程对星系核活动及星系演化的影响已成为当前十分热门的课题。这方面现有的研究集中在:(1)从理论上讨论在一定条件下,引力扰动如何引起物质向星系中心下落;(2)从观测上分析特殊星系的形态特征,并与潮汐扰动下这类特征的理论预言进行对比;(3)寻求星系核反常活动与伴星系存在之间可能的统计相关性。     

即将碰撞的星系

美国宇航局近来拍摄到一组十分罕见的景象——两个星系内核即将发生碰撞，它们当中都包含数百万倍于太阳质量的黑洞。     

星系翘曲的原因

人们为了形象通俗地描绘宇宙中星系的形状,往往把星系比喻成一个圆盘,上下都是平的。实际上,星系形状是比较复杂的,甚至是有些奇特的。天文学家们早就知道,有些螺旋星系边缘翘曲,一端稍微向上翘,相对的另一端向下曲,其截面呈近似于英文字母S的形状。近年来用射电天文望远镜     

遥远星系的新纪录

美国加州大学的一个天文小组用10mKeck望远镜观测室女星座内的一类星体时,发现了迄今所知最遥远的星系。他们是在研究了类星体光谱的暗吸收线后确认此星系的:对这些吸收线的分析显示存在有碳、氧、硅、铝和铁等重元素,天文小组认为这是因为在我们观测类星体的视线中存在着一人星系,星     

星系碰撞的构想

星系并不总是离群独居的，在足够长的时间以及引力作用下，两个星系会发生碰撞并并合；而在此过程中挤压出的气体云将成为孕育新恒星的摇篮。但是计算机——甚至是巨型计算机——都几乎无法模拟出令人满意的结果。目前的挑战在于对多天体的处理，其中包括预设的两个星系中的天体数目以及相互之间的引力形式。为了解决这一问题，日本国家天文台计算天体物理中心建造了GRAPE专用超级计算机，旨在量身订制以模拟星系间上亿个质点的相互引力作用。     

来自外星系的你

<正>我们早已知道,地球上的多种稀有金属都是小行星或陨石带来的"舶来品"。而最近一项新的研究发现,不止地球,整个银河系中约一半的物质可能都来自外星系。研究人员通过超级计算机建立了超新星爆炸的模型。这个模型显示,超新星爆炸时会产生大量的气体,形成一股股强劲的"风",裹挟着大量原子从一个星系"吹"到另一个星系。这种现象被称为星际转移。在银河系中,占总质量50%的原子都是这样从外星系     

星系的结构和演化

十八世纪和十九世纪,用当时最大的望远镜观测到一万多个星云,它们的位置和亮度被列成表。到本世纪二十年代,才明确了这些星云中,只有少数位于银河系內,绝大多数位于银河系以外,它们是和银河系同一类的物系,是河外星系。这样,人们探索宇宙便从太阳系、恒星世界推进到星系世界。今天用大型望远镜可以观测到一百亿光年以上的距离,在观测所及的空     

星系的生命和呼吸

<正>科学家追踪气体随时间和空间的变化,探寻恒星群出生及死亡的方式。天文学家对宇宙的大部分了解来自他们能够看到的东西,因此,他们的理论总是偏爱明亮的恒星和星系。然而,宇宙中的大部分常规物质都是以昏暗的气体形式存在的。称作星系际介质的气体充满星系间的空间;而环星系介质的气体则环绕在星系附近。这两个区域的气体管控星系诞生、成长和死亡,也详细记录了整个宇宙的     

银河之外的星系墙

<正>我们银河系背后的"隐带"里藏着无数星系。天文学家发现,本地宇宙的南部边界横亘着一片巨大的"星系墙"。这面星系墙的名字叫作南极墙,由成千上万个星系组成——就像由数万亿恒星、黑暗世界、星际尘埃和气体构成的星际蜂巢——这些星系的跨度至少7亿光年,形成了一片巨大的星幕。     

发现没有恒星的星系

最近,天文学家首次发现了一个不存在任何恒星的黑暗星系。这个被称为“VIRGOH121”的星系被认为是由氧云和暗物质组成,暗物质是拥有巨大的引力、却又不可见的奇异物质。由于黑暗星系不发出可见光,所以科学家是通过追踪由氢原子发出的无线电波来发现它的。“VIRGOH121”星系中包含的气体足以形成1亿颗太阳大小的恒星,但是其中被观察到的氢原     

天文爱好者眼中的星系

窥探宇宙奥秘、发现奇特星系,这听起来似乎是拥有巨大而昂贵望远镜的天文学家的专利.但是差不多一年前,一群天文学家便决定让公众一起来参与他们的计划--共同探索我们的宇宙--     

旋涡的两重特征：场与物质性

旋涡是流体运动的一个基本属性,但对旋涡的研究,已远远超出了流体力学范畴.非线性科学的发展,为我们提供了新的思想与研究方法. 对旋涡的度量,定义了涡量Ω(旋度),式中ν为流体速度矢.又定义了环量Γ,