恒星和星系是怎样诞生的，两者的演化模式以及联系是怎样的呢？

导语：宇宙初期均匀分布的冷暗物质，在局部重力不稳定性的作用下形成了不同质量的暗暗物质晕，热气体落入暗物质晕中心冷却并凝聚成高密度分子云，分子云分裂形成恒星甚至星系。

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恒星演化模式

1、第一颗恒星的形成

人们普遍相信这颗恒星是由于宇宙中巨大的星子云的重力塌缩而形成的。有许多因素可以引起星子云的聚集，例如，某一特定星体的爆发触发了物质的高速爆炸，破坏了这一平衡，将巨大的低密度星子云聚集成高密度的星子云，其增大的引力又会吸引周围的低密度星子云；密度高的星子云也可能发生引力或碰撞合并；如此一来，就会形成大质量低密度星体。高密度和高质量的星体产生内部高压力，从而点燃氢核聚变，因此星体发光形成恒星。因此恒星的生长和衰亡的过程，就是核聚变的过程。

2、恒星的演化与质量有关

恒星的演化及其结果与恒星的质量有关。主序星阶段，恒星形成后进入主序星阶段，对于较大的恒星，聚变主要是通过碳氮氧循环进行，而对于较小的恒星，则无法维持碳氮氧循环，聚变主要发生在质子-质子反应链上。星体演化的最后阶段，较冷的红色矮星(较冷的红色矮星)在内部耗尽氢气后崩缩为白矮星，进而演化为黑矮星。

一颗中等质量的恒星演化成光度大、温度低的红巨星，最终被抛出体外，形成行星状星云，内核崩裂形成白矮星。大的恒星会演化成新星、超新星、超新星、可能爆发；而对于Ⅰ型小型超新星，爆炸只产生弥散性星云，而Ⅱ型超新星爆炸除了形成一个外部弥漫状星云之外，还会形成致密天体。假如这颗致密物体质量较轻，就会成为中子星；如果质量足够大，就会成为黑洞。

3、恒星的光度与温度

在天文学研究之后，Hertzsprung-Russelldiagram)中研究恒星的光度与温度之间的关系。Herrott的纵坐标是恒星的光度和绝对星等。星体光度是表示恒星特性的一个重要物理量，也就是恒星每秒钟辐射的总能量，单位是每秒。科学家把高光度的恒星称为巨星，其光度大于巨星的称为超巨星，光度小的称为矮星。

纵轴为光度、绝对星等，横轴为恒星表面温度谱类型和温度，其表面温度从左到右递减。在正常情况下，恒星的光谱型按有效温度由高到低可分为七类，分别是O.B.F.G.K.M。其颜色有蓝色，白色，黄色和红色。该图像显示了恒星从诞生到成长到衰亡的演变过程，从理论上给出了恒星演化的机制和模式：从诞生到主序星、红巨星、变星、新星(超新星)、致密星(白矮星、中子星或黑洞)。

4、恒星演化情况展示

Herrota能够展示恒星演化的情况，大约90%的恒星位于赫罗图左上角至右下角的带状位置，即主序带。主序星带上的恒星被称为主序星。图片中的极右区域是恒星的分子云，但当分子云开始收缩时，它的温度开始上升，慢慢移向主序带。一颗恒星在其生命的最后时刻离开主序带，右上方的恒星就是红巨星和红超巨星区域，它们的表面温度都很低，光度很高。这些经过红巨星但没有发生超新星爆炸的恒星，会穿过主序带向左下方移动，这个区域的表面温度高，光度低，也就是白矮星所在的区域，由于能量损失，它变成了黑矮星。

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星系演化模式

1、星系的形成

而且，当研究宇宙的大尺度结构是，星系只是一个质点，而星系本身并没有改变。但星系内部也有自己的演化历史。

由于星系非常远且很远，所以我们可以通过考察距离不同(因此年龄不同)的星系来研究星系的演化。例如，仙女座星云位于地球两百万光年之外，我们现在所看到的是两百万年前的样子。借助大型望远镜，宇宙深处较年轻的星系得以观察。

星系的形成，主要是由于恒星有规律地聚集成盘形，就像仙女座星系、银河系一样，这些星系自转，也引起其他恒星运动的规律性变化。

2、星系的形态序列

其中一些人认为，星系形态序列是星系演化过程中的一个演化序列，即从椭圆星系到旋涡星系再到不规则星系。另外，观测发现，在不同形态的星系中都有同样年龄的老恒星，因此，另一种观点认为，星系不应按形态顺序演化，而是星系从形成开始就基本定型，在没有被干扰的情况下，基本不会再发生变化。还有一种观点认为，椭圆星系多数是由星系合并而成，而经过长时间演化，大型漩涡星系也有可能与小规模星系合并。

星系的真实演化过程非常复杂。星系之间相互结合、吸积和抛出气体，在大尺度环境中，银河系的形态和演化受到强烈的影响，通过碰撞产生恒星。对早期宇宙形成的明亮星系的首次研究表明，这些星系在130亿年前发生了巨大的变化。有些理论认为，大星系是建立在小星系间碰撞和合并的基础上的，巨大的椭圆星系可能是由于吞噬作用而产生的。它们的结构会在星系碰撞或合并之后发生巨大变化。即使星系靠近而没有合并，星系之间的相互作用也会把恒星和气体从星系两侧拉出来，从而改变星系的形状。

3、一些星系合并

在哈勃望远镜的观测中，我们可以看到银河系和仙女座星系，都是伴随着矮星系合并而成长的，它们现在仍通过吸收附近的小星系不断扩张。数据计算显示，银河系和仙女座星系正在相互碰撞，这一过程将持续20亿年，在30~40亿年后开始碰撞，随后银河系与仙女座星系结合，形成较大的椭圆星系。

已有研究表明，星系旋转的方向依赖于它周围其他星系，并且随星系的大小而变化；星系自转的程度，主要取决于自身质量的大小，周围环境对此影响很小；许多星系是在稠密的内部区域漂移十亿年后才开始形成恒星。

透过光红移现象，天文学家可以了解宇宙光何时发出。通过这种方式，我们可以了解到小星系随着时间变成大星系的速度。大星系和小星系间的合并数量在8亿年里急剧减少。星体的形成和毁灭率也大大降低，导致恒星形成和超新星爆发。

结语：目前宇宙中的许多星系正在吸积周围的物质，合并了小星系，宇宙中的原始物质是如何形成最早的星系的，一直是个谜。目前，在早期的宇宙星系演化模式中，宇宙早期的星系大多是小质量、尘埃含量少的星系，数量较少，形成大质量星系的难度较低。新近研究发现的大质量尘埃星系(空间密度很高)数量庞大的尘埃星系，出乎我们的预料，宇宙在诞生之初就形成了大质量星系，其效率远远高于我们的预期。据天文学家估计，这些巨大的星系存在了118亿年。这一发现对宇宙早期星系形成的研究提供了新的思路和视角。