03.07 为什么我们看到的星系都是扁平的,而不是球形的?

Ozhe黄勇哲


这个问题是我们很容易意识到的问题,包括我们的太阳系在内也是扁平的圆盘状,甚至是土星环也是如此。宇宙不是很喜欢追求球形对称吗?为什么星系又不是这样?这个问题其实特简单,估计看一半都懂了!那么我们先从太阳系开始:

似乎我们太阳系中的所有物体几乎都在同一平面上围绕太阳公转。这是为什么呢?为什么太阳系没有球面对称性?为什么我们的太阳系看起来不像原子这样的结构呢?

太阳系的形状大致是中心凸起,外围有一个圆盘,类似于草帽的形状!而且凸起+圆盘,是宇宙大小星系最常见的形状之一。事实上,我们可以观察比太阳系更小的尺度,比如气态巨星,我们看到了什么?

显而易见的形状,中心(行星)凸起,有一个圆盘(环和卫星)围绕土星旋转。土星的光环在太阳系是最壮观的,但是木星、天王星和海王星都有光环,光环和大部分大卫星在同一个平面上。

我们再把目光放远,看看星系!

这种著名的“螺旋”形状,从侧面看,显然也只是一个凸起和一个圆盘。所以题主问的这个形状实际上非常非常普遍。为什么会这样呢?

凸出部分很简单:因为引力。所有行星、太阳系和星系都是由引力塌缩形成的。但有一点非常重要一开始分子云确实呈大致球形的,这是宇宙非常喜欢的形状,但是这些最初的分子云从来都不是完美的球体,哪怕存在一点点不完美,引力都会发生不平衡!

形成星系的物质最初看起来是这样的:

而形成恒星的物质看起来是这样的:

其实已经很明了了,这种形状能形成球形星系才不科学!换句话说,初始形状不是一个完美的球体。我们想象一下有三个维度,一个维度稍微短一点,另一个维度稍微长一点。对于这样的形状有一个花里胡哨的名字叫:三轴椭球体。下图:

在上图中,蓝色方向最短。牛顿的引力足以告诉我们答案,最短的方向塌得最快,而最长的方向塌得更慢。但是星系,太阳系,甚至行星形成的区域都充满了物质。当两团物质以高速相互碰撞时会发生什么?

你想对了!“啪!一声”,它们形成了一个薄饼形状。如果重力是唯一的因素,那么所有沿着其他两个轴的物质最终都会被拉向中心,这意味着只会有一个中心凸起。

所以还有一个因素:物体在旋转(在物理学中,我们称之为角动量守恒)。星系、恒星系统和单个行星都在旋转,因为它们都以某种旋转能量开始,而这种能量一直。没有足够旋转动量的物质向内坍塌,成为凸起的一部分。但是旋转足够快的物质将停留在外围,形成圆盘。

所以所有的东西,行星、太阳系和星系,最初都是由这个“凸出+圆盘”的形状形成的,没有球形对称!

这时你可能会想到“椭圆星系”它们看起来像有点球形的星系。

椭圆星系的形成过程不一样!制造椭圆星系的方法是两个或两个以上的“正常星系”即螺旋星系发生碰撞。从碰撞产生的星系是椭圆形的。

所以宇宙的星系中没有一个看起来像原子或者球形的形状。它们都形成了凸起+圆盘的结构,而改变这种结构的唯一方法(据我们目前所知)是将两个螺旋星系相结合,目前我们还没有观测到这样的大场面。


量子科学论


因为有自旋


用户46784912501


我想应该是,天体场力,使空间变形了,“腰部”的能量最低,其行星只能在这一带运行,想要偏离轨道,须要付出能量,这好比水往低处流一个道理!


ZCF1168


这,还要问?因为没有绝对对称体存在,便有了物质的自转态存在,越转丶越快,就偏了啰!不过,话又讲回来,转得象光速般快时,你就会看到个球一一光球了。


雪舞200324376


扁平是方便人们想象和理解

太阳系其实也不是扁平的

是近似 锥形

太阳系的“轴”

与太阳绕银河系中心的绕行方向一致

8大行星在绕日运行的同时

还要在垂直轨道面的方向上

追着太阳绕银心运行

像个 圆锥


YnotguY


他们回答的都是错的。比如太阳系,按照牛顿力学,万有引力空间应该是球体,但是,太阳南北两极所指向的区域因为自转万有引力变小,而太阳直道面万有引力变大,所以,太阳系、星系都是铁饼状,而非球状。所以,进一步说,整个宇宙,也应该是铁饼、飞蝶形状。


正义的深空


很容易,因为引力使然。可以反证,如果是圆的那么就会天天撞击,哪里还有星球。圆的轨道怎么办?比如现在地球和金星垂直,那么不是金星向外就是地球向内,俩不是相互撞击就会冲向太阳。圆的绝对不存在,就像地球不可能是方的,如果地球是方的,山太高了,地壳绝对支撑不了。


春乍起吹皱一池春水


我们先说太阳系,太阳和地球都有南北极,太阳南北极发出的磁极和地球发出的南北极应相反,因为地磁一般是南极发射,北极接收,,这样地球只能在太阳赤道发向运动,因为有像月亮等星球的影响,它的运动会略偏离赤道,它的磁极也会偏离,如果某个星球的磁极和太阳相同,我们认为太阳系就会带正电,要么平衡,这样和其它星系也会受到磁极的影响,应该说是银心黑洞南北磁极把星星压成平行的了,向大的方面说,都是这样子的,当然某些星系因当初爆炸时是往八方发射,会严重甚至还会赤道行成九十度角,不过还是平行或略微偏离占大多数,我们观察银河系,发现还是和银心平行的占大多数,由南向北运动的不多,但是也有,这是由于银心喷出是向四面八方喷的,有二个星系合成一个星系时,银心赤道面的恒星会多,宇宙形状大概就是这个原因造成的


打个喷嚏吓死鬼



董先生1978


扁平,也包含了立体呀,宇宙中不止星系是形似平行的,宇宙也一样,这属于终极问题,那就是宇宙初始,发生的原力问题,为何产生接近平面的一切呢?也许我们所在的可视的宇宙,是这个样子,不一定其他更遥远的地方还是这个样子呀,也许是初始的,暂且说我们认为的情形吧,物质不均匀导致不是体的扩散,或许宇宙无上下之分,或许有上下之分,爆炸产生的趋势趋近于平和,也许在没有任何上下的影响下,自然爆炸会沿着平和的趋势发展,这个问题有很多种解释,不过终究是何原因,就是我们存在的任务,这个终极问题一旦解答,宇宙一切我们都将明了,那我们的好奇心就将不复存在,我们也没有了存在的意义,让我们加油吧,呵呵


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