为什么我们看到的星系都是扁平的,而没有球形的?太阳系的形状大致是中心凸起,外围有一个圆盘,类似于草帽的形状!而且凸起+圆盘,是宇...
为什么我们看到的星系都是扁平的,而没有球形的?
太阳系的形状大致是中心凸起,外围有一个圆盘,类似于草帽的形状!而且凸起+圆盘,是宇宙大小星系最常见的形状之一。事实上,我们可以观察比太阳系更小的尺度,比如气态巨星,我们看到了什么?
显而易见的形状,中心(行星)凸起,有一个圆盘(环和卫星)围绕土星旋转。土星的光环在太阳系是最壮观的,但是木星、天王星和海王星都有光环,光环和大部分大卫星在同一个平面上。
这种著名的“螺旋”形状,从侧面看,显然也只是一个凸起和一个圆盘。所以题主问的这个形状实际上非常非常普遍。为什么会这样呢?
凸出部分很简单:因为引力。所有行星、太阳系和星系都是由引力塌缩形成的。但有一点非常重要一开始分子云确实呈大致球形的,这是宇宙非常喜欢的形状,但是这些最初的分子云从来都不是完美的球体,哪怕存在一点点不完美,引力都会发生不平衡
初始形状不是一个完美的球体。我们想象一下有三个维度,一个维度稍微短一点,另一个维度稍微长一点。对于这样的形状有一个花里胡哨的名字叫:三轴椭球体。
物体在旋转(在物理学中,我们称之为角动量守恒)。星系、恒星系统和单个行星都在旋转,因为它们都以某种旋转能量开始,而这种能量一直。没有足够旋转动量的物质向内坍塌,成为凸起的一部分。但是旋转足够快的物质将停留在外围,形成圆盘。
星系都是平坦的,这究竟是为什么?
易筋经321根据研究表明,星系是平坦的原因,是因为吸积,主要是说在引力的作用下,从陈云到气体云或者两者皆有的情况下,出现云团他说的过程,所以星系才是平坦的,接下来详细的介绍一下这方面的内容。
1、在完全弹性碰撞中,物体反弹的角度与碰撞的角度相同。然而,大多数的碰撞是非弹性的,这意味着碰撞物体在碰撞过程中会失去能量,碰撞后物体运动轨迹之间的夹角也会变小。在最极端的非弹性碰撞中,碰撞的物体甚至可以粘在一起;对于微小粒子之间的碰撞,这种情况发生的可能性比我们想象的要大。
2、随着时间的推移,碰撞以热或发光的形式释放能量。因为能量的损失意味着微小尘埃粒子和气体分子的运动将逐渐减慢(这意味着它们将落入越来越低的轨道),而这些能量的损失导致云的形状收缩。但碰撞也倾向于使云中粒子的轨迹对齐。因此,“大而蓬松”云中的尘埃气体分子可能一直在任意方向运动,经过吸积,最终演化成同一个旋转平面。
3、由于其他分子和粒子的共同引力,每一个气体分子和尘埃粒子都沿着它们自己的方向旋转(重力不是在这里的某个特定点产生的,而是所有云层引力的合力)。轨道运动。尽管每个粒子运动的路径都是非常随机的,但云总是在一个方向上有一个净旋转。这一论点是基于这样一个事实:星际世界中的任何云在诞生时都或多或少会有旋转。
以上给大家介绍了星系平坦的原因,相信大家阅读过之后,对于这个方面了解得非常清楚了。
为什么我们看到的星系都是扁平的,而不是球形的?
太阳系的形状大致是中心凸起,外围有一个圆盘,类似于草帽的形状!而且凸起+圆盘,是宇宙大小星系最常见的形状之一。事实上,我们可以观察比太阳系更小的尺度,比如气态巨星,我们看到了什么?
显而易见的形状,中心(行星)凸起,有一个圆盘(环和卫星)围绕土星旋转。土星的光环在太阳系是最壮观的,但是木星、天王星和海王星都有光环,光环和大部分大卫星在同一个平面上。
这种著名的“螺旋”形状,从侧面看,显然也只是一个凸起和一个圆盘。所以题主问的这个形状实际上非常非常普遍。为什么会这样呢?
凸出部分很简单:因为引力。所有行星、太阳系和星系都是由引力塌缩形成的。但有一点非常重要一开始分子云确实呈大致球形的,这是宇宙非常喜欢的形状,但是这些最初的分子云从来都不是完美的球体,哪怕存在一点点不完美,引力都会发生不平衡
初始形状不是一个完美的球体。我们想象一下有三个维度,一个维度稍微短一点,另一个维度稍微长一点。对于这样的形状有一个花里胡哨的名字叫:三轴椭球体。
物体在旋转(在物理学中,我们称之为角动量守恒)。星系、恒星系统和单个行星都在旋转,因为它们都以某种旋转能量开始,而这种能量一直。没有足够旋转动量的物质向内坍塌,成为凸起的一部分。但是旋转足够快的物质将停留在外围,形成圆盘。
有人说宇宙中的星系看起来都是扁平的,这是为什么?
事实上,当今宇宙中存在有不少的球状星系(团),为什么我们“看到”的几乎都是扁平星系呢?有天文学家认为,我们过去的观测手段不够先进,远距离观察难以分辨,其次是扁平星系物质分布比较疏松。
在高清天文望远镜(例如哈勃空间望远镜等)被使用后,才使得越来越多的球状星系(团)被发现,因为球状星系普遍距离地球遥远。据报道,银河系中离地球最近的两个球状星系是NGC6397和M4,它们到地球的距离为7200光年。先后被发现的球状星系还有,位于银心附近人马座的M22,半人马座的欧米伽星团,巨蛇座的M5,武仙座的M13,天箭座的M71等等。(有关球状星系以后再详细讨论)
所谓扁平星系,就是星系物质比较疏散且倾向于分布在星系的盘状平面上。就银河系而言,就是银盘面附近,其周围的天体分布整体呈扁平状,星系上下的空间天体数量明显少很多。
大家知道,星系的天体质点系群整体是绕星系中心在作公转运动,而这种公转不是任意的,是绕着一根假想的通过盘面中心且垂直于盘面的轴做匀速圆周运动。
一个星系可以看成是一群天体质点的质点系的集合体,它们彼此独立,依靠引力而聚集成一个大家庭,共同绕着星系中心轴公转。星系中心往往都存在有巨大质量的核心天体,甚至大多还有黑洞。
从理论力学知道,质点系中各个质点的动量对于固定轴的矩之矢量和,称为质点系对该轴的角动量(即动量矩),一个质点m,速度v,矢径为r的质点对中心轴的角动量为 L=r·mv。质点系对中心轴的角动量等于所有质点的动量对该轴的矩之矢量和:
动量与角动量的关系:动量p=mv,角动量L=r•mv =rp
星系中天体质点系的运动保持平衡稳定,必须是质点系的角动量的矢量和守恒,即角动量守恒定律。当星系的天体质点系所受外力对中心轴之矩的和始终等于零时,星系对该轴的角动量保持不变,星系状态稳定。
例如,行星与太阳间的引力始终指向太阳中心,行星对太阳中心的角动量守恒。根据开普勒行星运动定律,行星在运动平面内同一时间扫过相等的面积,满足这种运动规律使得行星及太阳系长久稳定。
当星系物质疏散,只有星系物质呈扁平状分布时,恒星与恒星之间的角动量交换在非常近的距离上交换轨道角动量,星系才会愈发紧实和稳定,银河系就是十分典型的例子。有专家认为,扁平状星系外围存在的暗物质晕,也有利于星系稳定演化。
这类天体物质疏散的星系,在大爆炸后的早期刚聚集成稀疏的球状时极不稳定,随着时间的流逝和漫长的演化,它们将会越来越趋向于稳定的扁平状结构。
当星系物质疏散,只有星系物质呈扁平状分布时,恒星与恒星之间的角动量交换在非常近的距离上交换轨道角动量,星系才会愈发紧实和稳定,银河系就是十分典型的例子。有专家认为,扁平状星系外围存在的暗物质晕,也有利于星系稳定演化。这类天体物质疏散的星系,在大爆炸后的早期刚聚集成稀疏的球状时极不稳定,随着时间的流逝和漫长的演化,它们将会越来越趋向于稳定的扁平状结构。
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