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特殊星系(peculiar galaxy)是指形態和結構不同於哈勃分類中正常星系的河外星系。這一類星系的特殊性質主要是因星系核的活動和主星系同伴星系之間的相互擾動造成的。

特殊星系
         特殊星系(peculiar galaxy)是指形態和結構不同於哈勃分類中正常星系的河外星系。這一類星系的特殊性質主要是因星系核的活動和主星系同伴星系之間的相互擾動造成的。特殊星系可分為類星體、塞佛特星系、N型星系、射電星系、馬卡良星系、緻密星系、蠍虎座BL型天體、有多重核的星系和有環的星系等等。這種分類,有的是根據歷史情況,有的則是根據發現者的姓氏而命名的。現在已知上述各類之間有重迭、交錯的情況。例如,馬卡良星系中至少有10%可歸入塞佛特星系,N型星系中有很多又屬於射電星系。

 

1 特殊星系 -【特徵】  

① 形態特徵 

        在照片上,大多數特殊星系和暗一些的背景星系相比較,有一個很亮的緻密核。有的特殊星系外圍有伴星系(常形成擾動形態),有的有外環,有的旋臂殘缺。在射電圖上,在一些射電星系外區,可以觀測到相距很遠的射電雙子源或射電包層。絕大多數特殊星系都有核心區爆發遺留下來的痕迹:或是從中心向兩個相反方向射出光學噴射物;或是向四面八方發散纖維狀的稀薄氣體;或是星系中心分裂;或是出現塵埃暗條。此外,有的還有不規則的電離氫區分佈。

② 核心區的光度特徵 

        有些特殊星系中心的緻密核有很高的光度。與正常星系相比,它們有很強的射電、紅外和 X輻射;光度有快速變化,時標短的只有幾十分、幾小時,長的以月、年計;有較強的偏振;連續譜多呈冪律譜──Sv∝ν-α,Sv為頻率ν的單色輻射流量密度,α是頻譜指數,在某一頻率間隔內為常數。

③ 光譜特徵 

        有亮核的特殊星系,核區光譜都有較寬的發射線和高激發、高電離的禁線。有的星系,各個部分都有氫的Hα發射線;有的則只有核心才出現Hα發射線。

④ 動力學特徵 

        星系核周圍區域往往觀測到高速度非圓周運動的天體,有的可達每秒幾千公里。

 

2 特殊星系 -【性質和結構】

  

        星系的特殊結構的起因,除星系的相互擾動、星系盤密度波的引力擾動等因素外,最主要的是星系核的激擾或爆發。根據射電、紅外、光學和 X光度變化的時標,可以估算各個波段活動區的大小。蠍虎座BL型天體的中心光學輻射區的大小約1013厘米(相當於1個天文單位),外面可能是1013~1015厘米範圍的射電發射區。塞佛特星系的光學輻射區的直徑在 1017厘米以上(相當於 1光年),紅外輻射區大概是最外面的塵埃雲,所以,星系核的活動發生在很小的空間範圍以內。

        此外,星系核的活動是一個多次反覆的爆發過程。最直接的證明是射電星系中心核和外圍子源的結構相似。幾種特殊星系的壽命──類星體短於106~108年,強射電星係為108~109年,塞佛特星係為 108年──比它們爆發產物,例如噴射物、電離氫區、膨脹物質環的持續時間,約大一個量級。由此可以推測,星系核活動期間會有數次乃至十多次爆發。這就不難估算出整個活動期間釋放的總能量:射電星系可達1060爾格,類星體為1062爾格,比銀河系整個生存期間釋放的總能量還要大得多。

 

3 特殊星系 -【與正常星系的關係】

 

        特殊星系按照光度構成一個能量序列,類星體最大,正常星系最小。這一事實表明,其活動現象和類星體可能有某種聯繫。現在流行的看法認為,塞佛特星系或許是類星體向正常旋渦星系演化的中間階段;蠍虎座BL型天體可能是橢圓星系的早期演化階段;有展源的射電星系也許是類星射電源演化的後期。因此,類星體似乎是性質多樣的天體的集合。

      一般認為,特殊星系的劇烈核心活動既可能發生在星系形成的早期,也可能出現在以後的演化過程中。星系核的爆發會加速星系的演化,還能破壞外形和結構,從而改變星系的類型。例如破壞星系的旋臂,使之變為透鏡型星系或不規則星系。因此,研究特殊星系,對探討星系的起源和演化具有重要意義。

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