银河系的演变史

 
银河系从何而生,我们还不知道.在宇宙初期就产生并向各方飞散的物质中,一定是在某个时候形成了一个质量约为太阳的千亿倍的分立云团,而且后来密度变得更大.这团由湍动物质逐步成形的气体和一切物质一样,同时也产生了自转运动.它慢慢坍缩,密度变大到足以产生一批次级云团,而后者又分裂成更小的、密度继续增高的许多气体云.最早的恒星诞生了.它们只包含氢和氦,以质子—质子反应进行氢聚变.但是要不了多久,其中质量最大的那些星的核燃料就会耗尽,成为超新星而爆散,大量气体物质中从此新添了比氦更重的元素.因为这一切都发生在整个原始银河系云团还几乎是球形的时期,所以银河系中最老的恒星和极老的星团都处在银晕中.早在银河系呈现圆盘形以前,远在太阳诞生以前,银晕恒星就已出世了.重元素在这些星中还只是相当稀少的杂质.
但是演变在继续推进.星际气体中的重元素不断增多,并且沉积在已经演化恒星所抛出的凝聚核上而形成尘埃颗粒.不久以后,自转运动明显了,密度继续增大的气体尘埃物质撇开球状银晕中那些早已诞生的恒星和星因而渐渐形成一个愈来愈扁的东西.于是新生恒星的场所只剩下这个愈来愈扁的透镜状区域,而形成它们的物质的重元素含星愈来愈丰富.当最近期恒星终于在银盘中诞生出来时,大部分星际气体已经耗尽.恒星起源的第一阶段结束了.
奥林.J.埃根(OlinJ.Eggen)、唐纳德.林登—贝尔(DonaldLynden—Bell)和艾伦.R.桑德奇1962年在美国加利福尼亚州帕萨迪纳提出了关于银河系如何形成的宏伟总体蓝图.从那时以来虽然已经过去了20多年,但是它对人们的吸引力和当年相比仍然毫不逊色,因为它能够说明银河系的主要特点:最老的恒星位于球对称形状的银晕中,重元素贫乏;最年轻的恒星目前诞生在一个薄盘中,因为只有那里还有星际气体.
我们所处的这一恒星系统之所以成为一个圆盘,是由于孕育银河系的云团始终包含角动量.我们看到天上有一条银河,也要归因于这种角动量.