中學(xué)地理課上我們會學(xué)到一個名詞，叫做黃道面，這是地球環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn)時形成的一個平面。盡管地球形成的公轉(zhuǎn)平面才叫黃道面，但太陽系所有行星都大致在這個盤面附近圍繞太陽公轉(zhuǎn)！當(dāng)然還有一個名詞叫做銀道面，是大量環(huán)繞銀心公轉(zhuǎn)的恒星形成的銀盤面，與太陽系的黃道面是一個虛擬的平面不一樣，應(yīng)道面是客觀存在的，因?yàn)榇罅康暮阈切纬闪艘粋€切切實(shí)實(shí)的盤面！

為什么太陽系或者更大的銀河系和仙女星系，都是這種扁平漩渦狀，宇宙就是由這樣的星系構(gòu)成的嗎，或者在更大的尺度上會有更大的漩渦出現(xiàn)嗎？

從太陽系和銀河系的誕生說起

太陽系誕生于一片星云，這個說法最早是德國哲學(xué)家康德提出來的，幾十年后法國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家拉普拉斯獨(dú)立提出了這一假說，因此又稱康德-拉普拉斯星云說！盡管早期這些都是猜測，但事實(shí)上現(xiàn)代天文非常認(rèn)可這個說法！

形成過程中的原始行星盤

當(dāng)然這并非虛言，因?yàn)樵诮鹋Ｗ瞳C戶座的星云中，都觀測到了大量正在形成中的行星積盤！這些行星積盤已經(jīng)通過早期的不穩(wěn)定坍縮，還有可能經(jīng)歷了內(nèi)部分裂，最終形成了正在誕生恒星和行星星云積盤，在這個過程中，非常關(guān)鍵的有幾個因素，首先是不穩(wěn)定擾動引起坍縮，其次是坍縮區(qū)域分裂或者獨(dú)立收縮，然后是星云因?yàn)榻莿恿勘馄交?/p>

恒星和行星的誕生過程

行星誕生于扁平化的星云積盤中，所以行星公轉(zhuǎn)平面和黃道面角度相差并不大，將太陽系所有行星的過道畫出來的話，它就是一個大環(huán)套小環(huán)的形狀！

八大行星的公轉(zhuǎn)軌道

銀河系是怎么誕生的？

盡管伽利略在16世紀(jì)就發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡，但對銀河系的認(rèn)識卻道二十世初期才有突飛猛進(jìn)的認(rèn)識，而對于銀河系的誕生和演化更是一頭霧水，1962年三位科學(xué)家提出了一個ELS模型，他們認(rèn)為銀河系誕生過程和太陽系類似，也是誕生于一塊巨大的星云！

似乎一切都很完美，因?yàn)檫@個假說完美解決了銀河系的角動量，但仍然存在非常嚴(yán)重的問題，比如太陽系中越靠近恒星的行星個頭反而小，而越靠近邊緣處則行星越稀少，但銀河系似乎并沒有遵循這個道理，銀盤邊緣仍然存在大量的恒星，所以這個ELS模型無法解釋這種情況。

1977年有兩位科學(xué)提出了不同于ELS模型的另一個模型，這個取用兩位科學(xué)首字母命名的SZ模型的核心思想是：銀河系是碰撞與捕獲過程中漸漸成長的，但當(dāng)時沒有觀測手段驗(yàn)證，因此長期得到冷落，一直到1990年代后發(fā)現(xiàn)的人馬座橢球星系被銀河系撕扯成長條狀，這個碰撞捕獲的銀河系成因說才被實(shí)錘！

星系的演化與發(fā)展

星系大都是自轉(zhuǎn)的，因?yàn)樾窍抵行拇嬖谫|(zhì)量非常龐大的巨型黑洞，因此星系中的恒星會沿著測地線運(yùn)動，所以自轉(zhuǎn)形成也是非常自然的事情，但由于星系體積龐大，質(zhì)量分散，因此這種運(yùn)動是非常松散的，而且還有形成過程中的吞噬或形成時間先后上的不一致，星系的發(fā)展大致有如下幾種形狀：

哈勃音叉（哈勃序列）

這是天文學(xué)家哈勃在1926年提出的星系形態(tài)分類法，因?yàn)檫@個圖標(biāo)形狀非常像音叉，所以又被稱為哈勃音叉！一般的星系被分為：

• 橢圓星系

• 螺旋星系

• 透鏡星系

• 不規(guī)則星系

在這些星系中橢圓星系的運(yùn)動并不是以自轉(zhuǎn)為主，只有少許不規(guī)則運(yùn)動，這類星系內(nèi)部星云物質(zhì)很少，幾乎難有年輕恒星，比如去年剛拍下中心黑洞照片的M87就是一個橢圓星系！螺旋星系則以自轉(zhuǎn)運(yùn)動為主，比如銀河系和仙女星系都是，透鏡星系則介于橢圓星系和螺旋星系之間。

星系合并

另外則是不規(guī)則星系，大都是合并中的星系或者是矮星系，當(dāng)然不規(guī)則星系也不會一直都不規(guī)則，它未來可能形成規(guī)則的橢圓星系或者漩渦星系，但未來的發(fā)展我們很難預(yù)料！另外一些不規(guī)則的愛星系如大小麥哲倫星系，它們的自轉(zhuǎn)很像一枚指紋，這是星系內(nèi)部質(zhì)量分布不均造成的！

大麥哲倫星系的“指紋”自轉(zhuǎn)

但它仍然是自轉(zhuǎn)的，這是質(zhì)量分散導(dǎo)致的不規(guī)則自轉(zhuǎn)而已。

大尺度上宇宙的結(jié)構(gòu)

我們了解了星系的運(yùn)動方式，比如在IC1011這種超級星系中，幾乎就只剩下了不規(guī)則運(yùn)動，那么可想而知，比星系尺度更大的星系團(tuán)和超星系團(tuán)的運(yùn)動方式就更加不規(guī)則了！至少可以肯定銀河系不是繞著誰公轉(zhuǎn)的，但恰恰相反，宇宙在更大尺度上的運(yùn)動非常有意思，比如從銀河系開始，到更大的本星系群，再到室女座超星系團(tuán)，再到拉尼亞凱亞超星系團(tuán)，再是雙魚-鯨魚座超星系團(tuán)復(fù)合體，它們的范圍高達(dá)數(shù)億光年，整體形狀排布非常有意思：

宇宙在更大尺度上表現(xiàn)的就是這種絲狀結(jié)構(gòu)

像是一條流淌的星河，銀河系只在一個絲狀的分支上！但更大尺度上星系的分布基本又是均勻的，這也是宇宙各向同性的切實(shí)體現(xiàn)，但這并不影響局部形成星系和恒星，這宇宙真是恰到好處！

大尺度上的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

所以宇宙是更多的像一個錯綜復(fù)雜的網(wǎng)，而不是環(huán)套環(huán)，即使它是由環(huán)套環(huán)的星系構(gòu)成也不影響它在更大尺度上構(gòu)成絲網(wǎng)狀！