宇宙岛之争

作者:邢崇、赵经远

       很久以前,人们便注意到了天上那些云雾状的天体,但由于观测条件的限制,大家都觉得它们都是一团团的云气,便用“星云”这个称呼一而概之,但随着观测仪器与天文理论的发展,真相一点点浮出了水面…… 

星云艺术图(图片来源于网络)

 

       “宇宙岛”一词最早出现在德国天文学家洪堡的著作中,而其思想则可追朔至德国哲学家康德。宇宙岛假说把宇宙比作大海,而其中像银河系一样的天体就像大海中的小岛,并觉得那些云雾状的星云便是这样的天体。起初,面对夜空中那些的云雾状天体,星系的说法还只能停留在想象阶段,直到天文学家通过望远镜把部分云雾状天体中的恒星解析出来,大家才有些相信它们是一个个的“宇宙岛”。

一个个“宇宙岛”(图片来源于NASA)

 

       然而,历史的进程总是一波三折,就在似乎可以欣然作出结论时,问题又来了,对于其它相当一部分的云雾状天体,无论怎么努力去观测,却依旧是“雾气一团”,即便是随着观测能力的提高,仍有许多“不合群”的星云无法解析(现在看来,它们便是现代意义上的星云)。人们又一次陷入沉思。它们究竟是何方神圣?这些云雾状的天体到底是银河系的成员还是远在宇宙深处?一时之间,没有人能做出肯定的回答,就这样天文学家们的争论反反复复历经了百余年…… 

银河系模拟图(图片来源于网络)

 

       1920年,美国国家科学院在华盛顿召开了一场辩论会,会议上,两位美国天文学家沙普利与柯蒂斯就“旋涡星云”是否是银河系内天体展开激烈辩论,史称“沙普利-柯蒂斯之争”。沙普利认为,旋涡星云是银河系的一部分,因为如果仙女座星云(当时认为它属于旋涡星云)在银河系之外,那么1885年在其中爆发的新星(仙女座S,后来证明其实是超新星,释放的能量比新星大得多。而1920年还没有超新星的概念)则显得太过暗弱。而柯蒂斯则认为旋涡星云在银河系之外,和银河系一样是“宇宙岛”,他也给出了自己的论据——在仙女座星云中发现的新星比银河系中的新星还要多,由此发问:为何如此小的范围之类,新星比银河系其他区域更多?并进一步推论,仙女座星云是独立于银河系之外的天体。沙普利与柯蒂斯在这场辩论中最终打了个平手。

       1924年,美国天文学家埃德温哈勃通过观测仙女座大星云和三角座星云(现在看来叫作星系才更为合适)中的造父变星(一种周期性脉动变星。其光变周期越长,光度就越大,这种规律称为周光关系。利用周光关系可测得遥远天体的距离),发现它们远在90万光年之外,超出了银河系的范围,从而终结了沙普利-柯蒂斯之争。云雾状天体的真面目终于被大家所认可——这些云雾状天体中至少一部分确实是银河系之外的遥远天体,现在称之为“星系”,由此开创了星系天文学,翻开了探索宇宙的崭新一页,而哈勃本人则被称为“星系天文学之父”

 三角座星系M33(星明天文台NEXT拍摄)

 

       1926年,哈勃又发表了依据形态对星系进行分类的方法,现今称之为哈勃分类法。先依据是否有悬臂及形状是否规则将星系分类为椭圆星系、旋涡星系以及不规则星系,分别用E、S和Irr表示,其中旋涡星系又分为正常旋涡星系(S)和棒状旋涡星系(SB)。再根据它们的旋臂特征、中央核球相对于外围原盘的大小、旋臂或者星系盘分解为恒星的程度,细分出来并加以排序便变成了下边这个像音叉一样的哈勃星系分类图(又称哈勃音叉图)。 

哈勃音叉图(图片来源于网络)

哈勃音叉图表情包(图片来源于网络)

 

       在这里,我们对星系有了初步的认识。一个个星系就像宇宙汪洋中的一个个岛屿,我们居住在其中一个极其普通的小岛上,仰望夜空,吸噬着这黑色的“毒品”,正如赫胥黎所说:“已知的事物是有限的,未知的事物是无穷的;我站立在茫茫无边神秘莫测汪洋中的一个小岛上。继续开拓是我们每一代人的职责”!


       有关星系的更多疑问,欢迎大家在评论区留言,小星会为你一一解答哦~

       关注公众号“星明天文台”,和小星一起踏遍星辰,收获浪漫吧~

发表评论

必填项已用*标注