阿螺旋星系是与旋臂盘形分，类似于风车的形状的巨大的集群。臂的形状变化很大，但总体上可以清楚地看到一个浓缩的中心，周围是一个盘，螺旋盘从该盘上发芽。
如今已知的星系中几乎有60％是具有以下特征结构的螺旋形：中心凸起或银河系凸起，盘状，螺旋臂状和光晕状。
图1.位于大熊座（Ursa Major）的风车星系，距地球2100万光年。资料来源：维基共享资源。ESA /哈勃。
它们是非常美丽的星系，可以位于诸如Eridano之类的星座中。由于天文学家埃德温·哈勃（Edwin Hubble）（1889-1953）的工作，所有这些编码。
特点
三分之二的旋涡星系有一个中心棒，构成一个称为条纹旋涡星系的子类型，以区别于简单的旋涡星系。它们只有两个螺旋状从棒材中出来并沿相同方向缠绕。尽管我们无法从自己的位置观察到它，但我们的银河系是禁止旋转的星系的一个例子。
由于存在较旧的恒星，中央凸起的颜色为红色。原子核本身几乎没有气体，通常在中心发现黑洞。
圆盘本身是带蓝色的，富含气体和尘埃，并存在年轻和较热的恒星，它们绕银河核以几乎圆形的路径运行，但比核的速度慢。
至于螺旋线，它们的种类繁多，从紧紧围绕中央凸起的部分或臂部更开放地排列的螺旋状不等。由于它们所包含的大量炽热，蓝色，年轻的恒星，它们与众不同。
关于它们为何形成的几种理论，我们将在后面讨论。
最后，有一个球形晕圈围绕整个磁盘，气体和尘埃稀少，其中最古老的恒星被分成球状星团，巨大的团簇中有成千上万的恒星高速运动。
旋涡星系的类型
为了根据星系的形态（从地球上看到的外观）对星系进行分类，使用了埃德温·哈勃（Edwin Hubble）在1936年创建的音叉，此分类后来被其他天文学家通过在原始符号上添加子类型和数字进行了修改。
哈勃用这种方式对星系进行字母编码：E代表椭圆星系，SO代表双凸透镜状星系，S代表旋涡。
后来又添加了两个类别，包括SB禁止旋涡星系和形状不遵循图案且不规则的星系：Irr。所有观察到的星系中约90％为椭圆形或螺旋形。Irr类别中只有10％。
图2.星系的音叉图。资料来源：维基共享资源。原始上传者是英语维基百科的Cosmo0（原始文本：未提供）。
哈勃认为，星系以E0型球形结构开始其生命，然后发展成臂状并成为旋涡星系，最终变成不规则的。
但是，事实证明并非如此。椭圆星系的旋转运动要慢得多，不会使它们变平并产生螺旋。
哈勃音叉的臂上有旋涡星系：S用于普通旋涡，SB用于禁止旋涡。小写字母表示子类型：“ a”表示线圈在核周围紧密闭合，而“ c”在线圈较松时使用。气体比例也相应增加。
银河系是SBb型，太阳位于其中一个螺旋臂中：猎户座的臂之所以如此命名，是因为它也包含该星座的恒星，这是地球上最引人注目的恒星之一。
关于螺旋起源的理论
旋臂的起源尚不确定，但是有几种理论试图解释它们。首先，天文学家很快发现，螺旋星系中的不同结构以不同的速度旋转。这被称为差分旋转，是这些星系的特征。
螺旋星系盘的内部旋转比外部旋转快得多，而光环不旋转。因此，起初人们认为这是螺旋形出现的原因，不仅如此，它也是暗物质存在的证据。
但是，如果是这种情况，螺旋线将是短命的（当然，从天文学角度而言），因为螺旋线最终会缠绕自身并消失。
密度波和恒星自传播
解释螺旋线存在的一种更广为接受的理论是密度波。这个理论是由瑞典天文学家Bertil Lindblad（1895-1965）提出的，它假定物质的浓度会发生变化，就像声音一样，它们会在银河环境中传播。
通过这种方式，创建了诸如螺旋形等集中度更高的区域，而其他区域则较少，这就是它们之间的空间。但是这些区域的持续时间有限，因此尽管它们的形状会随着时间的推移而持续存在，所以它们可以移动。
这解释了为什么在恒星产生方面螺旋是非常活跃的区域。那里的气体和尘埃更加集中，因此引力进行干预，使物质聚集成原恒星，从而形成了年轻而庞大的恒星。
试图解释螺旋的另一种理论是自我传播的理论。相对于核心较冷，较红的恒星，螺旋臂中的大量蓝色恒星是短暂的。
前者通常以巨大的超新星爆炸来终结生命，但是这些物质可以在与前者相同的位置被回收成新的恒星：螺旋臂。
这将说明武器的持久性，而不是武器的起源。因此，天文学家相信它们是由多种因素共同导致的：相同的旋转差，密度波的存在，恒星的自我传播以及与其他星系的相互作用。
所有这些情况共同导致了不同类型的螺旋臂：细而清晰地勾画出轮廓，或者粗而又轮廓不清。
椭圆星系的差异
最明显的区别是椭圆形星系中的恒星比旋涡中的恒星分布更均匀。在这些星系中，它们看上去集中在微红的盘中，并散布在螺旋臂中，呈蓝色，而在椭圆形星系中的分布是椭圆形的。
另一个显着特征是是否存在星际气体和尘埃。在椭圆星系中，大部分物质很久以前就变成了恒星，因此它们几乎没有气体和尘埃。
就其本身而言，旋涡星系的区域中富含产生新星的气体和尘埃。
下一个显着差异是恒星的类型。天文学家区分出两个恒星种群：年轻的I群和第二个年纪较大的恒星。椭圆星系包含II类恒星，并且几乎没有比氦重的元素。
相反，旋涡星系包含种群I和II。在椎间盘和手臂中，我占主导地位，年轻人，金属性很高。这意味着它们包含重元素，已经消失的恒星残留物，而在光环中则是最古老的恒星。
这就是为什么恒星继续在螺旋星系中形成，而在椭圆星系中则不形成的原因。正是椭圆星系可能是螺旋星系与不规则星系之间碰撞的结果，在此期间，大多数宇宙尘埃消失了，并且有可能产生新的恒星。
这些星系之间的碰撞是经常发生的事件，实际上，人们认为银河系正在与小型卫星星系碰撞：射手座椭圆形矮星系SagDEG和Canis大矮星系。
比较表
椭圆星系和螺旋星系之间的差异。资料来源：范妮·扎帕塔（Fanny Zapata）。
旋涡星系的例子
螺旋星系在宇宙中比比皆是。从地球上看，由于它们的形式多样，它们是非凡之美的对象。例如，在Eridano星座中，有五个不同类型的螺旋星系，包括三个禁止星系。其中之一是NGC 1300，如下所示。
图3.埃里达诺的螺旋星系NGC 1300。来自美国加利福尼亚洛杉矶的Kevin Gill
银河
是将太阳系容纳在其螺旋臂之一中的星系。它包含100至4000亿颗恒星，估计大小在150至20万光年之间。它是所谓的本地星系群的一部分，连同仙女座和大约50个其他星系，几乎都是矮星。
仙女座
它也被称为M31，位于仙女座星座中，以可识别的W形接近仙后座，可以用肉眼或优质双筒望远镜在晴朗无月的夜晚看到。
尽管它已经出现在古代阿拉伯天文学家的记录中，但由于埃德温·哈勃（Edwin Hubble）的观测，直到20世纪初才知道它是一个星系。
图4。仙女座星系。资料来源：
它被认为距离我们约250万光年，与银河系差不多，尽管据信它稍大一些。但是，最近的估计表明，它的质量可与我们自己的星系相媲美。
仙女座正以极快的速度接近我们，因此预计在大约45亿年内它将与银河相撞，从而形成一个巨大的椭圆星系。
漩涡银河
它在Messier的目录中显示为对象M51，并由Charles Messier自己于1773年发现。它在Bootes和Leo附近的北方天空的Canes Venatici星座中，可以用双筒望远镜看到。
这个雄伟的天文物体具有典型的螺旋星系形状，估计距离在16到2700万光年之间。它有一个在望远镜影像中清晰可见的伴星系：NGC 5195。
图5.漩涡星系及其卫星星系。资料来源：维基共享资源。NASA，ESA，S。Beckwith（STScI）和The Hubble Heritage Team STScI / AURA）
参考文献
- 卡洛尔，B。《现代天体物理学概论》。2号 版。皮尔森
- Heras，A.引言天文学与天体物理学。从以下位置恢复：antonioheras.com。
- Oster，L.1984。现代天文学。编辑评论。
- 维基百科。星系的形成和演化。摘自：es.wikipedia.org。
- 维基百科。螺旋星系。摘自：en.wikipedia.org。