漫话星系（2）
（续前）
四、星系形成与演化
关于星系的形成有两种不同理论。一种理论认为，星系在一次宇宙大爆炸中形成，它发生在137亿年前。而另一种理论则认为，星系由宇宙中的微尘组合而成；原本宇宙拥有大量的球状星团；后来这些星体相互碰撞而毁灭，剩下微尘；这些微尘经过组合而形成星系。
虽然在今天，对于星系形成的学说有不少人质疑，但是目前宇宙大爆炸理论是最流行的解释之一。
下图表示一种宇宙大爆炸模型（图源：网络），仅供参考。
按照宇宙大爆炸理论，“第一代星系”大概形成于宇宙大爆炸发生以后10亿年。在宇宙诞生的最初瞬间，有一次“原始能量”的爆发。随着宇宙的膨胀和冷却，引力开始发挥作用；然后，幼年宇宙进入一个称为“暴胀”的短暂阶段。“原始能量”分布中的微小涨落随着宇宙的暴胀也从微观尺度急剧放大，从而形成了一些“沟”，“星系团”就是沿着这些“沟”形成的。
随着“原始能量”暴胀的转瞬即逝，宇宙又恢复到如今日所见的那样通常的膨胀速率。在宇宙诞生以后的第一秒钟，随着宇宙的持续膨胀冷却，在能量较为“稠密”的区域，大量质子、中子和电子从背景能量中凝聚出来。
在宇宙诞生以后的100秒以后，质子和中子开始结合成氦原子核。
在不到两分钟的时间内，构成自然界的所有原子的成分就都产生出来了。
大约再经过30万年，宇宙就已经冷却到氢原子核和氦原子核足以俘获电子而形成原子了。这些原子在引力作用下，缓慢地聚集而形成巨大的“纤维状的云”。不久，星系就在其中形成了。
在大爆炸发生以后10亿年，氢云和氦云开始在引力作用下集结而形成“云团”。随着云团的成长，初生的星系即“原星系”开始形成。不过，那时的宇宙较小，各个“原星系”之间靠得比较近，因此其相互作用很强。于是，在较稀薄较大的云中凝聚出一些较小的云，而其余部分则被邻近的云所吞并。与此同时，“原星系”由于氢和氦的不断落入而逐渐增大。
“原星系”的质量变得越大，它们吸引的气体也就越多。一个个云团各自的运动加上它们之间的相互作用，最终使得“原星系”开始缓慢自转。这些云团在引力的作用下进一步“坍缩”，一些自转较快的云团形成了“盘状”；其余的大致成为“椭球形”。这些“原始的星系”在获得了足够的物质以后，便在其中开始形成恒星。这时的宇宙面貌与今天便已经差不多了。星系成群地聚集在一起，就像地球上海洋中的群岛一样镶嵌在宇宙空间浩瀚的“气体云”之中。这样的“星系团”和“星系际气体”伸展成大尺度的“纤维状结构”，其长度可以达到数亿光年。如此大尺度的星系的群集，在广阔的空间呈现为“球形”。
（未完待续）
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