为什么星系的运动很复杂

　　世间万物无时无刻不在运动，人虽然看起来是静止不动的，可是也是随着地球一起转动的。各类天体亦是如此，庞大的星系梅田也在不知疲倦的运动。可是为什么说星系的运动很复杂，其中的原因是什么呢？相信许多朋友们都不太了解，下面就小编来给大家解答一下疑惑吧。

　　首先，星系有自转，即个星系绕着自身的某根轴在转动，类似于地球绕地轴的自转。但星系并非如地球般的单个刚体，它们是大量恒星以及星际介质引力维系在一起组成的集合体。因此，星系自转具体表现为星系中众多恒星绕星系中心的转动，但每一个恒星转动的角速度随恒星到星系中心距离的不同而不同。这种形式的自转称为较差自转或较差转动。包括银河系在内的大部分星系都有自转，其中盘状星系（旋涡星系和透镜状星系）的转动速度较大，椭圆星系的转动速度较小。

　　除自转外，星系还在宇宙空间中参与多种形式的体运动。从太阳所处位置上看，星系的运动主要含两种成分，即系统性的退行运动和星系的本动。

　　星系参与系统性退行运动情况较为简单。在宇宙中任一点的观测者看远处的星系，都会发现它们在远离自己而去。这种退行缘自宇宙大爆炸引起的空间膨胀，其速度大小服从哈勃定律，即距离越远，退行速度越大，因此，这种系统性的退行运动又称为&ld;哈勃流&rd;。例如，较近的室女星系团距离为6200万光年，退行速度约1200千米/秒；距离为326亿光年的长蛇II星系团，退行速度高达60 000千米/秒。

　　相比之下，星系本动的情况则要复杂得多。

　　星系的本动，指单个星系的本身运动，其速度（包括大小和方向）因星系而异，具体情况取决于周围其他星系的引力作用。在许多地方，星系的空间分布&ld;杂乱无章&rd;，星系本动速度的大小和方向也就各不相同，用数学语言来表述就是&ld;随机分布&rd;，没有什么规律。但是，倘若在一个区域内存在某种质量巨大的天体系统，如星系团或超星系团，那么该系统巨大的引力作用就会使附近大批星系的本动速度呈现一定的规律性，即表现出一致趋向该大质量天体系统的运动。正因为如此，仔细分析星系本动的规律，便可发现这种局域性的大质量天体系统，并进而探究其性质。

　　1988年，英国天文学家林登贝尔等人分析了400个椭圆星系的本动速度，结果表明这些星系的本动呈现两种系统性变化趋势：其一是趋向室女星系团中心的运动，其二是朝向半人马座中某一点的运动。趋向室女星系团中心的运动，是因为室女星系团的引力，使周围星系的运动偏离了哈勃流。而朝向半人马座中某一点的运动，则说明那个方向上必有一个区域集聚了大量的物质，或者说集中了大量的星系团（包括其中的暗物质），人们将其取名为&ld;巨引力源&rd;。巨引力源的总质量估计为太阳质量的5&ties;1016倍，超过银河系质量的35万倍。其造成的星系对哈勃流的偏离更为明显。巨引力源的距离约为2亿光年，比室女星系团远得多，但它所引起的星系本动速度接近600千米/秒，而室女星系团引起的星系本动仅为约250千米/秒。巨引力源的位置恰好处于银道面附近，于星际消光非常严重，直接观测颇为不易，但通过对星系运动状态的分析，仍然可以探知它的存在。

　　上面所讨论的对象是&ld;场星系&rd;即不隶属于星系团的星系。对于星系团内的星系（称为团星系）来说，运动状态也许更为复杂，因为除了参与星系团的体运动外，团星系个体还在星系团内部作相对运动。

　　星系团会有缓慢自转，表现为团内星系绕着星系团中心在转动。但是，不同星系在团内的运动速度并非&ld;步调一致&rd;，而是略有不同，这就是说团内星系之间有相对运动。全部团星系相对运动速度的大小通常用弥散速度来衡量。一般来说，星系团的范围越大，或者团内星系的个数越多，团星系的弥散速度也越大；小星系团内星系的弥散速度约为250～500千米/秒，而大星系团内星系的弥散速度可高达2000千米/秒。

　　星系团的体运动，也含有服从哈勃定律的哈勃流运动和团的本动两种成分。于哈勃流运动的规律是距离越远，退行速度越大，因而对于非常遥远的星系团来说，团的本动相对于哈勃流并不占主要地位，但近星系团的本动速度可以很明显，甚至可以超过哈勃流的速度。