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螺旋是什么(螺旋是什么的变形)

问:螺旋星系中的螺旋引力波从何而来？我了解到，靠近螺旋星系的中心核心，恒星的密度是如此之大，以至于它们的轨道运动在某种程度上受共同引力的支配 。这就导致了内恒星减速，外恒星加速，这是违背开普勒定律的 。那么这个螺旋引力波是这样一个违背运动的结果吗？

答:这是一个很有意思的问题，银河系以外的天文学家对此想了很多 。在大量的邻近星系中都可以看到旋臂，而我们生活在一个螺旋星系中，所以一定是非常普通的东西导致了它 。

结果是，如果你假设旋臂是物质的(比如它们由一直在旋臂内的恒星组成并且这些恒星比旋臂外的恒星密度大)然后在星系旋转时瞬间消失(“瞬间”是相对宇宙年龄定义的！) 。所以让旋臂消失的过程也会让旋臂保留下来(否则就会消失) 。

同时，还有不同种类的螺旋结构 。有些星系(比如下面的M51)就是我们所说的“大设计”螺旋，也就是说它们有着清晰的结构和精心设计的螺旋结构 。其他星系(如NGC 4414)被称为“絮凝”螺旋，追踪它们的旋臂极其困难 。

这些旋臂或多或少会紧紧缠绕在一起 。一些有旋臂的星系有螺旋杆(如NGC1300)，而另一些(如M51)没有 。任何关于螺旋结构如何产生的理论都必须考虑到上述所有情况 。

目前有两种流行的理论，一种是比较常用来解释大设计螺旋，另一种是用来解释絮凝螺旋 。
密度波理论
这是一个更适合大型设计螺旋的模型 。在这个模型中，旋臂在圆盘的致密区上方，圆盘以不同的速度向恒星移动 。因此，恒星似乎在旋臂中进进出出(这与旋臂中形成更多恒星的观点非常一致，因为许多星系在旋臂经过的地方观察到更多新生恒星) 。

目前，尚不清楚这些密度波是如何形成的，但它可能与星系间反应有关(许多大型设计螺旋都有较小的伴星系——如M51) 。一旦它们建立起来，它们可以持续足够长的时间，以跟上我们看到的螺旋星系的数量 。
随机自传播式恒星形成
这个模型可能不能解释大的设计螺旋，但它可能是絮凝螺旋结构的原因 。基本上，它说的是，如果有恒星形成触发了邻近区域的恒星形成(这不是一个不切实际的想法)，那么随着星系的旋转，“自传播恒星形成”将导致螺旋形状的出现 。“随机”的部分是因为在圆盘的所有区域都有小概率的随机恒星形成，这些区域保持着物体的运动 。在计算机模拟中，这实际上创造了一个合理的絮凝螺旋 。

相关知识
螺旋星系是埃德温·哈勃在1936年的著作《星云场》中最初描述的一种星系，因此它们构成了哈勃序列的一部分 。大多数螺旋星系由一个扁平的旋转圆盘组成，圆盘上有恒星、气体和尘埃，以及一个称为凸起的恒星聚集区 。这些恒星通常被较暗的恒星晕包围，其中许多位于球状星团中 。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文术语
3.kristine Spekkens-curious . astro . Cornell
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