星暴星系
星爆星系（英语：starburst galaxy）是在比较星系的恒星形成速率时，其形成速率比大多数的星系都要高出许多的一种星系。通常在两个星系过度靠近或发生碰撞之际，会有爆发性的恒星形成。在这种星系中，恒星形成的速率是很惊人的，如果要持续这种速率，要供应恒星形成所储存的气体，在远短于星系的动力生命期内就会耗尽。基于这个原因，星爆过程被假设为短暂时期的现象，最出名的星爆星系是M82、NGC 4038/NGC 4039和IC 10。
星爆的定义
[编辑]星爆星系有几种不同的定义存在，但是没有一个是严谨到足以让所有的天文学家都能接受。然而，许多学者都同意定义必须与下面这三个要件有所关联：
- 星系目前将气体转化成恒星的速率（恒星形成率，SFR）。
- 可以用于形成恒星的气体数量。
- 是以星系的年龄或自转周期做为比较的时标。
常用的定义包括：
- 现行的SFR与持续的恒星形成，将在远短于宇宙年龄（哈伯时间）的时间内耗尽可用于形成恒星的气体。这有时是指"真实"的星爆
- 现行的SFR与持续的恒星形成，将在远短于星系动力生命期（或是碟状星系的一个自转周期）的时间内耗尽可用于形成恒星的气体。
- 现行的SFR，经过归算之后远大于整体一致平均的SFR。这个比率会参考到恒星的出生率参数
星爆的触发机制
[编辑]基本上要引发星爆，必须要在很小的体积内集中大量低温的气体。虽然确实的机制还未能充分的了解，但这样的集中和扰动被强烈的怀疑只能在大范围的，整个星系合并的状态下才能发生。
长久以来的巡天观测显示，有碟状的星爆星系通常都是成对的交互作用或合并的星系，它也显示即使在目前没有实际合并的星系之间的交互作用，也会触发不稳定的转动模式，像是不稳定的短棒，会造成气体向核心汇集，在接近星系核心的部分引起星爆。
星爆的形式
[编辑]因为星爆星系本身已经是一种特殊的星系，因此要具体的区分出星爆的类型是很不容易的。星暴可以发生在碟状星系，和不规则星系中经常出现和散布在不规则星系内的节点。然而，还是有几种不同类形的星暴在星系天文学家的研究下被区分出来：
- 蓝致密星系 (BCGs)： 这些星系通常是低质量、低金属量和无尘埃的天体。因为它们没有尘埃和拥有大量高温、年轻的恒星，因此在光学上通常呈现蓝和紫外的颜色。起初，为了解释低金属量的性质，这些蓝致密星系被认为是真正年轻的星系，还在形成第一代恒星的过程中。但是在蓝致密星系内发现许多老年的星族，并且高效率的混合也能解释尘埃的缺乏和低金属量的现象。多数的蓝致密星系被认为是近期合并和（或）交互作用展现出的特性。被仔细研究过的BCG有 IZw18（已知金属量最低的星系）、ESO338-IG04和Haro11。
- 极亮红外星系 (ULIRGs)：这些星系通常是有非常多尘埃的天体，因此，紫外线辐射被遮蔽使得恒星的光度变得黯淡，但是在波长100毫米附近以红外线的形式被吸收和再辐射，这解释了极亮红外星系特别红的原因。虽然不能肯定紫外线辐射纯粹都是由恒星形成引起的，并且有些天文学家相信极亮红外星系提供了活跃星系核(AGN) 的动力（至少是一部分）。X射线的观测能够贯穿极亮红外星系厚重的尘埃，认为许多星暴星系都是双核心的系统。借由这样的支持，由星系合并触发了星爆，为极亮红外星系提供了主要动力来源的假说。已经被详细研究的极亮红外星系包括阿普 220。
- 沃夫－瑞叶星星系：星系的成员有一大部分都是明亮的沃夫-瑞叶星。
星暴的要素（成因）
[编辑]首先，星暴需要有大量可以形成恒星的气体，爆炸也许是因为与另一个星系接近或遭遇而被触发（像是M81/M82），或是与其它的星系碰撞（像触须星系），或是其他的程序使物质受力而进入星系的核心（像是星棒）。
在星暴的内部是一种极端的环境。大量的气体聚集意味着大质量恒星的形成，年轻、炙热的恒星造成气体的游离（许多环绕着恒星的氢将形成电离氢区。炙热的恒星组成的集团称为OB星协，这些恒星的燃烧非常快也非常明亮，并且很就会发展成为超新星，爆炸然后进入恒星生命的终点。
在超新星爆炸之后，抛射出的物质膨胀并形成超新星残骸。这些残骸与周围星爆（星际介质）的环境互动，可以成为天然的迈射。
研究邻近的星暴星系能够协助我们推断星系形成与发展的历史。有许多非常遥远的星系看起来都像是星暴星系，例如在哈伯深空有许多都是星暴星系，但是因为太遥远而无法做任何详细的研究。研究附近的例子和探索他们的特征，而当我们看见这些来自遥远的星光，是来自更加年轻的宇宙，可能可以让我们推想出宇宙早期发生的事情（参见红移）。很不幸的，在我们邻近的宇宙中星暴星系似乎非常罕见，而距离越远越为普通 － 表示他们多数都出现在数十亿年前。所有的星系都比现在要接近，因此彼此之间的重力也比较能相互影响。在膨胀的宇宙中演变与发展的星系，越频繁的遭遇越能造成更多星系的星暴。
著名的星暴星系
[编辑]M82是典型的星暴星系，它大量的恒星形成归因于与邻近的螺旋星系M81遭遇。由无线电望远镜描绘的图显示出两个星系有大区域的接触 streams of neutral hydrogen （页面存档备份，存于互联网档案馆），这也是遭遇的结果。M82的中央地区的电波观测图也显示有大量年轻的超新星残骸，这些都是星爆创造出来的质量较大的恒星结束生命之后留下来的。触须星系是另一个著名的星爆系统，在1997年释出的影像哈伯影像 （页面存档备份，存于互联网档案馆）令人震惊。
相关条目
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参考资料
[编辑]- Chandra :: Field Guide to X-ray Sources :: Starburst Galaxies. chandra.harvard.edu. [2007-12-29]. （原始内容存档于2019-03-16）.