互动科普

星系就是无数的恒星和漂浮在恒星之间的气体和尘埃等“星际物质”，还有未知的“暗物质”等，由于引力而聚集在一起形成的天体。星系的规模大小不等，从100万个左右的恒星组成的小星系到100万亿个左右的恒星组成的巨大星系都有。并且，人们认为几乎所有的恒星都拥有多个行星。我们所在的银河系是由2000亿～4000亿个恒星组成的。

宇宙中有各种各样形状的星系。让我们看看最普通的旋涡星系（spiral galaxy）的结构。我们所在的银河系就是一个旋涡星系。

图：旋涡星系的结构

旋涡星系的结构就像一个煎鸡蛋。相当于蛋白的是“星系盘”（galactic disc），中央较厚的相当于蛋黄的是“星系核球”（galactic bulge）。并且，“星系盘”中有“旋臂”结构存在。

“星系盘”的外侧，有一层包住中心和圆盘的、大致是球形的星系晕（galactic halo）。星系晕中有“球状星团”和不属于任何星团的恒星（星系晕星），以及暗物质等。所谓的球状星团，是几万到几百万个恒星构成的球状物，其特征是：年老的恒星居多。

那么，宇宙中有多少个星系呢？因为宇宙有多大尚不明了，所以整个宇宙中有多少星系也不得而知。但是，人们认为，现在能够用望远镜等观测到的宇宙范围内，约有1000亿个星系存在。

这些星系并非均匀地分布在宇宙空间中。有由100个以上的明亮的星系构成的“星系团”、也有规模较小的“星系群”等集团。要是从几亿光年以上的尺度来看，有的区域星系密集，有的区域没有星系。这称为“宇宙的大尺度结构”。

（本文发表于《科学世界》2015年第5期）