銀河系為什麼會有兩條旋臂？

Lemon71732018-12-27 13:14:34

銀河系是棒旋星系，有多條旋臂，它有三個主要組成部分：包含旋臂的銀盤，中央突起的銀心和暈輪部分。而旋臂主要由星際物質構成。

在研究銀河系旋臂時，光學方法受到很大限制。關於銀河系旋臂的知識主要來源於射電觀測。在太陽附近，射電觀測探測到三段旋臂，即英仙座旋臂、獵戶座旋臂和人馬座旋臂。太陽靠近獵戶座旋臂的內側。二十世紀七十年代，人們透過探測銀河系一氧化碳分子的分佈，又發現了第四條旋臂，它跨越狐狸座和天鵝座。它是一條離銀心四千秒差距的旋臂，稱為三千秒差距臂，正以約50千米/秒的速度向外膨脹。已知：旋臂是氣體、塵埃和年輕恆星集中的地方。

裸猿的故事2018-12-29 12:23:49

銀河系美麗的旋臂來自許多小星系的合併過程。

但是當銀河系與巨大的仙女座星系合併之後，銀河系的旋臂將遭到徹底破壞，到那時，銀河系將從一個年輕美麗的漩渦星系，轉變成一箇中年油膩毫無特色的橢圓星系，這真是件悲哀的事啊。

圖示：計算機推演，37。5億之後碰撞發生前夜的夜空。

星系的形狀

我們所知道的宇宙，是由數十億個星系組成的，就像我們自己的銀河系一樣。天文學家對星系的早期研究成果之一，就是分類了星系們的形狀。著名天文學家埃德溫·哈勃——就是發現宇宙在膨脹，讓愛因斯坦極度懊惱的那位天文學家——的工作，讓我們知道宇宙中不可勝數的星系只會有4種基本形狀：

螺旋星系

橢圓星系

透鏡星系

不規則星系（這個分類就是所有剩下的難以名狀的星系的意思）

螺旋星系的形成

螺旋星系是我們最熟悉的星系形狀之一。事實上，當大多數人想到一個星系時，首先想到的就是螺旋星系。這是因為銀河系就是螺旋星系的典型範例。螺旋星系看起來像風車。它由核心區加上不同的向外螺旋的“臂”組成，注意銀河系的旋臂不止兩條。螺旋星系可以在不同程度上變緊或變鬆。螺旋星系是相當年輕的星系，在螺旋星系中，新生的恆星在旋臂中不斷形成。比如，我們的太陽系，就是在銀河旋臂中誕生的一顆恆星，它才45億歲，在宇宙群星中算小字輩。

圖示：計算機推演的銀河系形狀。因為我們自己無法真的看到銀河系全貌。

螺旋星系的形狀像一個平坦的圓盤，中心有一個較厚的凸起。明亮的旋臂從中心開始，然後像風車葉片一樣向外伸展。所有螺旋星系都在自轉，但自轉速度非常緩慢，我們自己的銀河系，大約每2。5億年左右完成一次自轉。

螺旋星系中心的中央凸起包含較老的恆星，類似於橢圓星系。在正中心，總是有一個超大質量黑洞，它的質量是太陽質量的數百萬倍。天文學家認為，透過較小星系的合併，螺旋星系隨著時間的推移逐漸建立起來。當這些微小的星系聚集在一起時，它們的總動量使合併的星系旋轉。這個旋轉使星系變平，並使旋臂擺動。

圖示：密度波（density wave theory）假說，該假說可以解釋，為何螺旋星系能夠長久地維持住它們的旋臂，而不會簡單地越纏越緊，最終讓旋臂消失。

螺旋的旋臂實際上是由圍繞螺旋星系盤旋轉的密度波。當密度波經過一個區域時，星系中的塵埃就被拉到一起，然後就會變成一個恆星的搖籃，密度波在星系中繼續前進，並在別的區域形成新的恆星搖籃。伴隨著恆星的形成，旋臂被點亮。

螺旋星系的變遷

隨著，製造恆星的塵埃慢慢地被用盡之後，最終螺旋星系還是無法長久地保住自己獨特的形狀，它們的命運是演化為橢圓或透鏡狀星系。這些星系的特點就是很少或沒有塵埃帶，主要由較老的成熟的恆星組成。所以，即便不發生與仙女座星系合併的事件，最終銀河系也會失去它的旋臂形狀，變成平庸的橢圓或透鏡狀星系。

圖示：橢圓星系

圖示：針狀透鏡星系

歡迎關注，伴您遨遊科海拾貝

謝謝點贊

太上邪神2019-03-18 15:53:10

銀河系中心的黑洞要呼吸，黑洞要吸收時空才能生存，有了旋臂之間的時空通道，黑洞呼吸才會順暢，銀河系才能健康成長。

喻兆恆醫生2019-01-29 20:40:43

多麼像太極圖啊

山依斜陽2018-12-22 18:37:37

旋臂不止兩條。

旋臂產生的原因是因為整個銀河系在旋轉。

那麼銀河系為什麼會旋轉，因為萬有引力，質量分佈不均勻，各向受力不同，各個方向拉扯的力量不同，最終造成銀河系開始旋轉。

這麼大的質量啟動很慢，但是一旦轉起來力量摧枯拉朽。

帥g1801789842019-01-31 23:59:05

銀河系有二條旋臂的很有可能它的中心有二個黑洞。

大衛Hans2018-12-29 22:13:08

宇宙中的所有物質都是在運動之中的，由於物質的基本屬性萬有引力的存在，造成了物質有聚攏的趨勢，也就形成了大小不等的星球，當物質聚集達到一定體積之後，物質的內能又由於受壓縮而被激發，產生核爆炸，物質又開始分散，就這樣週而復始，不斷的產生新的天體，又不斷的有天體合併消失。

那麼以人類的視角去看天體的演變，時間尺度上是不合適的，因為人的生命相對於天體演變非常非常短暫，不足以觀察到演變過程。

所以天體現象只能以推斷猜測為主，像星系為什麼很多都是平面盤狀為主，有雙臂和多臂的現象，我認為是兩個質量相近的物質團組成的星系在運動中近距離相遇產生的現象。這個相遇距離與質量有一定的關係，我們大概分析一下，當質量固定時，太遠了，只是互相在引力的作用下改變運動軌跡。近到一定距離時，會發生相互纏繞運動，最後還是會距離越來越近，進而合二為一，但會留下草帽邊一樣的小天體雲帶。如果兩個大小相近的天體軌道有交點相撞，那麼不會形成合並，只會使物質更加分散。所以我們能看到的基本都是在那個特定距離交匯的天體正在進行合併的過程之中。也就是那種雙臂的平面螺旋裝的天體。因為只有這種情況才能有可觀的，漫長的過程，以便於你去觀察它，就它存在的時間長。那麼質量相差懸殊的天體呢？當然是大吃小了，小的被大的俘獲，先圍繞大的運動，最後與大的天體合併。所以天體的運動軌跡是在引力的作用下不斷變化的，但由於宇宙空間的開闊性，軌跡上相撞的機率還是很低的。但相互擦肩而過不是打個照面就拜拜那麼簡單，至少相互改變了運動軌跡，近到一定程度，相互就離不開了，離不開的結果就是合二為一，最後形成一個新的天體。

好心情好逍遙2018-12-21 20:09:38

凡事都有陰陽，估計宇宙也必定一樣

彭曉韜2018-12-22 01:40:52

個人認為：星系中心是個物質粉碎機＋粒子生成器＋粒子加速器＋粒子噴射器！被吸入星系中心的物質被粉碎後成為粒子或碎片，在強大電磁場作用下被加速後向二個相對固定（星系自旋除外）方向噴射出來而形成兩條對稱較好的旋臂。這不僅是銀河系，多數星系均是如此！這就預示著星系的生存和發展方式相似，機理相同！

有興趣的歡迎參與審議下文：

大海196163842018-12-29 16:40:51

你見過超過3臂的盤香麼？

80後郝經典2018-12-21 19:06:14

銀河系可能只有兩條主要旋臂——人馬座旋臂和矩尺座旋臂，其絕大部分是氣體，只有少量恆星點綴其中。外環是由天鵝座旋臂延伸出去的。人馬座矮橢球星系的發現與在環繞著銀極的軌道上的星系碎片，說明了它因為與銀河的互動作用而被扯碎。同樣的，大犬座矮星系也因為與銀河的互動作用，使得殘骸在盤面上環繞著銀河。銀河系中心位置就是一個黑洞，人馬座旋臂和矩尺座旋臂被黑洞吸引扯碎。

夏日蟬時雨2019-01-29 23:12:59

小時候地理老師說太陽系在銀河第三旋臂……只有兩條的話，就讓我覺得有點困擾了