哈勃星系分类：螺旋星系、椭圆星系、不规则星系

埃德温·哈勃于1926年发表了颇具影响力的摄影分类，并于1936年在《星云的疆域》中介绍了广为人知的音叉形排列。后来的天文学家对其进行了完善，包括描述透镜状星系，以及更详细地记录棒、环和螺旋结构的方法。[1]、[3]

将左侧序列理解为椭圆星系，交汇处理解为透镜状星系，右侧的两条分支理解为无棒旋涡星系和有棒旋涡星系。这种排列让相似之处和差异更容易比较。

平滑并不意味着没有气体。分子气体巡天在一部分椭圆星系和透镜状星系中探测到了冷气体。有些星系还含有尘埃、新恒星形成的小区域或延展的热气体。总体趋势不应被当作毫无例外的定义。[5]

旋涡星系拥有一个带有可辨认缠绕旋臂的恒星盘。许多旋涡星系还具有中心核球。明亮的年轻恒星和正在形成恒星的气体会使旋臂十分醒目，但星系盘中也包含相当数量的较老恒星。

沿着常见的 Sa–Sb–Sc 序列，三个视觉特征往往会同步变化。它们并不总是完全一致，因此分类需要进行判断。[1]、[18]

因此，“不规则”“相互作用”和“爆发性恒星形成”回答的是不同问题：星系看起来是什么样、它是否受到另一个系统的扰动，以及它形成恒星的强烈程度。

星系形状与恒星形成在统计上有关。附近的螺旋盘贡献了大量持续的恒星形成，而许多椭圆星系和透镜状星系相对较为平静。不过，在每个类别内部，活动程度仍各不相同。[11]

恒星形成率（SFR）描述单位时间内有多少气体转化为新恒星，通常以太阳质量/年表示。比恒星形成率（sSFR）则将该速率除以星系现有的恒星质量。它让我们能够比较大小差异很大的星系中的近期活动。

较晚型的螺旋星系相对于恒星质量而言，恒星形成率往往更高。这并不意味着，与每一个更大、更早型的星系相比，它们在绝对数量上形成的恒星更多。[11]

颜色是另一个有局限性的线索。年轻的大质量恒星可以使星系看起来呈蓝色。较老的恒星群通常看起来更红，但尘埃也会使一个正在积极形成恒星的星系变红。天文学家会利用光谱和多个波段来区分这些可能性。[13]

星系的结构会随着物质的增加、移除或重新排列而改变。这些变化不一定与恒星形成率的上升或下降同时发生。

因此，并不存在一条从螺旋星系到透镜状星系再到椭圆星系——或反方向——的单一必经路径。形态记录的是观测时的结果，而恒星年龄、运动和气体性质有助于重建其形成过程。

关于碰撞与并合的下一篇文章将更仔细地考察星系相遇。之后的文章会比较星系历史中的世俗演化与并合驱动的演化。

照片是在特定滤镜下、以有限的深度和分辨率获得的特定视图。在将表观差异视为物理差异之前，天文学家会先询问这些选择如何影响可见内容。

1. 01 · 观测角度

   正面朝向我们的盘会显露其旋臂；侧面朝向我们的视角可能将其隐藏。看起来圆形的星系，可能本质上是椭长的，也可能包含一个从上方看到的盘。

2. 02 · 波长与尘埃

   紫外光突出了寿命较短的年轻恒星。更长波长能够揭示更平滑的底层恒星群体，而尘埃会以不同程度遮蔽不同区域。

3. 03 · 分辨率

   如果一个星系只跨越几个分辨率单元，其棒结构、旋臂或彼此分离的恒星形成区域可能会混合成一个看起来平滑的源。

4. 04 · 图像深度

   浅层曝光可能让暗淡的盘和潮汐特征消失。更深的观测能够通过揭示一直存在的结构而改变分类结果。

因此，研究会比较具有相近有效分辨率和发射波长的星系，并检验其图像能够呈现哪些特征。例如，更深的 Galaxy Zoo DECaLS 成像揭示了较弱的棒结构、旋臂和潮汐结构，而这些在早期图像中并不明显。[14], [17]

音叉图依然有用，因为它易于快速理解。现代研究还加入了可在大规模样本中一致应用的测量方法。

人工分类与机器学习可以互为补充。Galaxy Zoo DECaLS 将志愿者的判断与训练好的模型相结合，用于描述大量星系，同时保留不确定分类的信息。[17]

目标是将可见的模式与可检验的物理解释联系起来。当图像、光谱、恒星运动和环境信息指向一个一致的故事时，这种联系会更加可靠。