互动科普

宇宙中主导的力量是万有引力，在引力的作用下，宇宙中的物质存在着不同的层次结构。我们经常说恒星组成星系，星系进一步组成星系团，就是指这种层次结构。所以原则上恒星不一定非要存在于星系中，星系也可以在星系团之外。

那么实际上是怎样的呢？恒星起源于分子云的坍缩。在星系的引力场下，分子云的密度要比星系之外大很多，这就是恒星形成的温床。如果有某种触发，比如超新星、密度波、星系合并等，恒星就可以大量地形成。在星系之外，也有极端稀薄的气体存在，但是通常处于电离的状态，这也是为什么我们的宇宙是透明的。也就是说，星系外的气体很稀薄而又很“热”，通常是无法达到恒星形成的条件的。

从形成的角度来说，恒星基本都从星系中诞生。但由于恒星自身还在不停地运动，有非常小的一部分恒星的速度会超过星系的逃逸速度，从而飞出星系。另外在两个星系发生合并时，在潮汐力的作用下，也会有相当比例的恒星被甩出星系，形成类似“星流”的结构。不过典型的星系中有上千亿颗恒星，零星的孤立恒星还有可能被星系俘获，所以粗略地说，几乎绝大部分的恒星都处于星系内。

对于星系来说，其产生的条件也类似，一个外在的吸引中心非常有助于坍缩。通常这些外引力场是一些不发光的暗物质晕。在现在的宇宙学观点下，这样的暗物质晕大量地存在着，星系团位于大的暗晕中，而星系位于小的暗晕中。所以星系的产生并不决定于它是否在星系团内。和恒星类似，动力学的原因也使得星系能够进出星系团。实际观测的结果显示，大部分星系的周围并没有同伴，也就是说它们并没有处于星系团内。所以，处于星系团中的星系反倒是少数。

（本文发表于《科学世界》2013年第6期）