为什么星系都是扁平状的

157次

问题描述:

为什么星系都是扁平状的

推荐答案

2023-10-23 15:49:50

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。

其他答案

2023-10-23 15:49:50

1. 星系都是扁平状的。

2. 这是因为星系形成的过程中,有一个旋转的动量守恒的原理。当星系形成时,原始物质开始旋转,由于旋转的动量守恒,物质会沿着同一平面旋转,最终形成一个扁平状的星系。

3. 这个原因还可以延伸到宇宙中其他天体的形成。例如,行星和恒星也是通过旋转的方式形成的,因此它们也呈现出扁平状。这种扁平状的形态是宇宙中物质旋转动量守恒的结果。

其他答案

2023-10-23 15:49:50

星系通常都是扁平状的,原因之一是因为它们形成时的自旋。当星系形成时,它们是由旋转的气体和尘埃云组成的巨大球状结构。由于角动量守恒,云团内部的微小旋转逐渐加强,导致整个星系逐渐扁平化。另一个原因是星系中的引力交互作用。星系内部的恒星和其他物质之间存在引力相互作用,这种相互作用使得星系中的物质更容易沿着星系平面运动,最终导致了星系的扁平形状。总体而言,旋转和引力相互作用是导致星系扁平化的主要原因。

其他答案

2023-10-23 15:49:50

1.

也正是因为暴胀理论的提出,为平坦宇宙模型提供了很好的论据,科学家们也相信宇宙是平坦的、开放的。

2.

除此之外,我们还可以根据另外一个因素来判断宇宙的形状,那就是引力。到目前为止,科学家探测到所有星系以及星云都是呈扁平的圆盘结构,所以科学家们也以此推测宇宙的形状也是这样的扁平状。当然,这样的推测是有道理的。无论是太阳系、银河系还是其他星系,它们都有着一个核心恒星。在引力的作用下,这些星体都会围绕恒星进行公转运动,恒星则会围绕着更大的宇宙中心运动。所以说,在引力的作用下,宇宙中心的旋转方向几乎会保持一致,那么就很容易形成扁平的圆盘状了。

其他答案

2023-10-23 15:49:50

星系通常呈现扁平状的原因有以下几点:

1. 自旋:星系形成时,起初是由气体和尘埃云团凝聚而成的。在原始星系的演化过程中,这些云团开始自旋。自旋会导致云团内部的物质开始集中到中心,形成一个扁平的旋转盘状结构。

2. 角动量守恒:根据角动量守恒定律,当云团内部物质开始自旋时,由于自旋速度的增加,物质的角动量也会增加。为了守恒角动量,云团内部物质向外移动,最终形成一个扁平的盘状结构。

3. 材料坍缩:在星系形成的早期阶段,气体和尘埃云团开始发生坍缩,这是由于重力作用使得物质聚集在一起。坍缩过程中,物质开始沿着垂直于旋转轴的方向坍缩,但在垂直于旋转轴方向的坍缩速度相对较慢,从而导致星系的扁平状结构。总之,自旋、角动量守恒和材料坍缩是导致星系呈现扁平状的主要原因。这些因素使得星系内的物质分布在一个扁平的、旋转的盘状结构中。

知道问答相关问答

(c)2008-2025 自学教育网 All Rights Reserved 汕头市灵创科技有限公司
粤ICP备2024240640号-6