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星系

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NGC 4414係螺旋星系

星系（Galaxy）係一大堆星，畀萬有引力吸埋，維持一個體系。唔單止星，重有氣體同塵，同埋理論上嘅暗物質。

奀嘅星系得一千萬粒星，超大嘅有一萬萬萬粒星。啲星都係圍住質心而行。有時星系有幾個細啲嘅系統，星團，星雲等等。

英文叫Galaxy，由希臘文γαλαξίας來，即係銀河，原本專指銀河系。太陽都係銀河系一粒星，地球係太陽系之內，係銀河系一員。

傳統星系係用形來分。好似橢圓星系，螺旋星系，重有啲不規則星系。

命名法

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星系團 SDSS J1152+3313。SDSS代表史隆數位巡天，J代表儒略紀元，1152+3313分別代表赤經同赤緯。

雖然已有數百萬個星系被編錄，但只有少數有廣為人知嘅名，例如仙女座星系、麥哲倫雲、渦狀星系同草帽星系。天文學家通常用星表編號嚟稱呼星系，例如梅西耶星表、NGC（星雲星團新總表）、IC（索引星表）、CGCG（星系及星系團總表）、MCG（星系形態分類表）、UGC（烏普薩拉星系總表）同PGC（主要星系表，亦叫LEDA）。所有著名星系都會喺呢啲星表出現，但每次用唔同編號。例如梅西耶109（M109）係螺旋星系，喺梅西耶星表排第109位，同時亦有NGC 3992、UGC 6937等編號。[1] 更多暗星系就用巡天觀測計劃嘅編號，例如史隆數位巡天。[2]

觀測史

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銀河系

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内文：銀河系

古希臘哲學家德謨克利特（公元前450–370年）提出夜空中嘅光帶「銀河」可能由遙遠恆星組成。[3] 但亞里士多德（公元前384–322年）認為銀河係「大量密集恆星嘅火燄噴發」，呢啲「火燄喺大氣層上層、接近天體運動區域發生」。[4] 新柏拉圖主義哲學家小奧林匹奧多羅斯（約495–570年）反駁呢個觀點，指出若銀河喺月下區（地球與月球之間），應該會因觀測位置而有變化，但實際上冇視差，故應屬天界。[5]

阿拉伯天文學家海什木（965–1037年）首次嘗試測量銀河視差，[6] 並斷定「銀河冇視差，必定遠離地球，唔屬於大氣層」。[7] 波斯學者比魯尼（973–1048年）提出銀河係「無數星雲碎片嘅集合」[8]。安達盧斯學者阿文帕塞（1138年卒）認為銀河由密集恆星組成，因折射效應看似連續，並以木星火星合為例證。[4][9] 14世紀敘利亞學者伊本·蓋伊姆指銀河係「固定天球層中密佈嘅微星群」[10]

1610年，伽利略用望遠鏡證實銀河由無數暗星組成。[11][12] 1750年英國天文學家托馬斯·賴特喺《宇宙新假說》推測銀河係受引力束縛嘅恆星旋轉體，規模遠超太陽系，從內部睇呈帶狀。[a][14][15] 1755年康德進一步完善呢個理論。[16]

1785年威廉·赫歇爾通過恆星計數估算嘅銀河形狀，當時假設太陽系近中心。

1785年威廉·赫歇爾首創以恆星計數法描繪銀河形狀，得出太陽系近中心嘅模型。[17][18] 1920年雅各布斯·卡普坦改良方法後得出直徑約15千秒差距嘅橢球模型；同期哈羅·沙普利用球狀星團定位法得出直徑70千秒差距嘅扁平盤狀模型，太陽遠離中心。[15] 1930年羅伯特·特朗普勒研究疏散星團時計入星際塵埃吸光效應，終得出現代銀河模型。[19]

區分其他星雲

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肉眼可見嘅系外星系包括仙女座星系、大麥哲倫雲、小麥哲倫雲同三角座星系。10世紀波斯天文學家蘇菲最早記錄仙女座星系為「小雲」[20]，964年佢喺《恆星之書》描述南天「阿拉伯人嘅白羊」可能指大麥哲倫雲，[21]但歐洲要到16世紀麥哲倫航海先認知。[22][21] 1612年西蒙·馬里烏斯獨立再發現仙女座星系。[20]

1734年伊曼紐·斯威登堡推測宇宙存在銀河系外嘅星系團。[23]1745年皮埃爾·莫佩爾蒂推測部分星雲係特殊星群，具超常光度與扁平旋轉結構。[16]1750年賴特正確推斷銀河係恆星盤，並提出夜空中部分星雲係其他「銀河」[15][24]

1899年艾薩克·羅伯茨拍攝嘅「仙女座大星雲」，後證實為星系。

18世紀末，梅西耶編錄109個最亮星雲，其後威廉·赫歇爾擴充至5,000個。[15] 1845年羅斯伯爵三世發現渦狀星系M51嘅螺旋結構。[25][26]

1912年维斯托·斯里弗測量螺旋星雲光譜，發現高都卜勒偏移顯示其高速遠離。[27][28] 1917年希伯·柯蒂斯於仙女座星雲發現新星，推算其距離達15萬秒差距，支持「島宇宙」假說（即星雲係獨立星系）。[29]

1920年大辯論中，柯蒂斯指出仙女座星雲暗紋似銀河塵埃帶，且具顯著都卜勒偏移，力證其為外部星系。[30] 1922年愛沙尼亞天文學家恩斯特·奧匹克測距支持仙女座屬外部星系，[31] 1926年愛德溫·哈勃用威爾遜山天文台100吋望遠鏡解析螺旋星雲邊緣恆星，並以造父變星測距證實其遠超銀河系。[32] 同年哈勃提出沿用至今嘅星系形態分類系統。[33]

多波段觀測

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睇埋：觀測天文學
紫外線影像顯示年輕大質量恆星嘅藍色區域

技術進步推動天文學發展。光學天文學成熟後，電磁波譜其他波段亦獲突破。[34]

星際塵埃阻擋可見光，但遠紅外線可穿透觀測分子雲核心。[35] 水氣同二氧化碳會吸收部分紅外波段，故需用高空或太空望遠鏡觀測[36]。

1944年亨德里克·范德胡斯特預測可偵測21公分線，1951年獲證實。此輻射不受塵埃影響，可繪製星系氣體運動，並推論銀河系中心有棒旋結構。[37] 1970年代薇拉·魯賓發現星系旋轉速度與可見物質預測不符，現認為係暗物質存在證據。[38]

三角座星系M33自轉曲線（黃藍點）與可見物質預測（灰線）差異需暗物質暈解釋[39]

1990年代起，哈勃太空望遠鏡觀測排除暗物質由暗弱小星體組成嘅可能[40]。哈勃深空場長曝光顯示可觀測宇宙約有1,250億星系[41]。2016年研究估算可觀測宇宙有至少2兆（2×10¹²）星系[42][43]，但新視野號穿越黃道光後觀測修正至約2,000億（2×10¹¹）。[44][45]

疏仕

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  1. ↑ 〈梅西耶109（M109）嘅搜尋結果〉。《NASA/IPAC系外星系數據庫》。加州理工學院。喺2023-01-13搵到。
  2. ↑ 〈乜嘢係史隆數位巡天？〉。《史隆數位巡天》。原著喺2024-01-12歸檔。喺2024-03-03搵到。
  3. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做Plutarch嘅參照
  4. ↑ 4.0 4.1 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做Montada嘅參照
  5. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做heidarzadeh23嘅參照
  6. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做Mohamed嘅參照
  7. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做Bouali_et_al_2008嘅參照
  8. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做al-Biruni嘅參照
  9. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做heidarzadeh25嘅參照
  10. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做Livingston嘅參照
  11. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做Galilei嘅參照
  12. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做O'Connor_Robertson_2002002嘅參照
  13. ↑ Wright 1750, p. 73.
  14. ↑ Wright 1750, pp. 48–.
  15. ↑ 15.0 15.1 15.2 15.3 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做our_galaxy嘅參照
  16. ↑ 16.0 16.1 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做Kant_1755嘅參照
  17. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做Herschel_1785嘅參照
  18. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做paul1993嘅參照
  19. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做Trimble_1999嘅參照
  20. ↑ 20.0 20.1 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做NSOG嘅參照
  21. ↑ 21.0 21.1 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做obspm2嘅參照
  22. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做obspm嘅參照
  23. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做Gordon2002嘅參照
  24. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做Dyson_1979嘅參照
  25. ↑ 佩恩-加波施金, 塞西莉亞 (1953)。〈點解星系有螺旋結構？〉。《科學人》。第189卷第3號。頁 89–99。
  26. ↑ 斯坦尼克沃夫岡 (2012)。〈M51之謎：羅斯伯爵、羅賓遜與1845年螺旋結構發現〉。《天文史與文化期刊》。15 (1): 19–29。
  27. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做Slipher_1913嘅參照
  28. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做Slipher_1915嘅參照
  29. ↑ 柯蒂斯希伯 (1988)。〈螺旋星雲新星與島宇宙理論〉。《太平洋天文學會刊》。100: 6。Bibcode:1988PASP..100....6C。doi:10.1086/132128。
  30. ↑ 韋弗哈羅德。〈羅伯特·特朗普勒〉。美國國家科學院。原著喺2013-12-24歸檔。喺2007-01-05搵到。
  31. ↑ 奧匹克恩斯特 (1922)。〈仙女座星雲距離估算〉。《天體物理學報》。55: 406。Bibcode:1922ApJ....55..406O。doi:10.1086/142680。
  32. ↑ 哈勃愛德溫 (1929)。〈將M31視為恆星系統〉。《天體物理學報》。69: 103–158。Bibcode:1929ApJ....69..103H。doi:10.1086/143167。
  33. ↑ 哈勃愛德溫 (1926)。〈第324號：系外星雲〉。《威爾遜山天文台貢獻集》。卡內基研究院。324: 1–49。Bibcode:1926CMWCI.324....1H。
  34. ↑ 里基喬治 (2012)。《多波段測量宇宙》。劍橋大學。頁 xi。ISBN 978-0-521-76229-8。
  35. ↑ 〈近、中、遠紅外〉。《紅外處理分析中心》。加州理工。原著喺2006-12-30歸檔。喺2007-01-02搵到。
  36. ↑ Fraknoi et al. 2023, pp. 144, 202.
  37. ↑ 洛佩斯-科雷多拉, M.等人 (2001)。〈DENIS數據中尋找銀河系棒結構〉。《天文與天體物理學報》。373 (1): 139–152。Bibcode:2001A&A...373..139L。doi:10.1051/0004-6361:20010560。
  38. ↑ 魯賓薇拉 (1983)。〈螺旋星系暗物質〉。《科學人》。第248卷第6號。頁 96–106。Bibcode:1983SciAm.248f..96R。doi:10.1038/scientificamerican0683-96。
  39. ↑ 科爾貝利, E.、薩盧奇, P. (2000)。〈M33延伸自轉曲線與暗物質暈〉。《皇家天文學會月報》。311 (2): 441–447。Bibcode:2000MNRAS.311..441C。doi:10.1046/j.1365-8711.2000.03075.x。
  40. ↑ 〈哈勃排除暗物質主要解釋〉。《哈勃新聞部》 (新聞稿)。NASA。1994-10-17。原著喺2012-11-27歸檔。喺2007-01-08搵到。
  41. ↑ 馬特森芭芭拉 (2002-11-27)。〈有幾多個星系？〉。《想像宇宙！》。NASA。原著喺2012-07-28歸檔。喺2007-01-08搵到。
  42. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做Conselice嘅參照
  43. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做NYT-20161017嘅參照
  44. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做Lauer嘅參照
  45. ↑ 〈新視野號探測：太空有幾暗？〉。《物理學組織》。原先內容歸檔喺2021-01-15。喺2021-01-15搵到。


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