雙星系是由兩個受引力束縛相互繞轉的星系組成的系統，物理間距通常小於200千秒差距。E.B.霍姆伯格最早通過雙星系表發現成員星系在哈勃類型、顏色等性質上存在關聯，推測其演化聯繫。視向速度觀測證實這些系統多為真實引力束縛對，而非投影巧合。星系間引力作用可引發潮汐形變並伴隨恆星形成率激增、星系核活動增強等現象。
20世紀觀測顯示雙星系平均投影間距約150千秒差距，軌道周期達50億年。統計動力學方法推算其總質量常大於單個星系旋轉曲線測得值，可能與暗物質暈分布相關。數值模擬表明引力作用會形成潮汐尾等結構，動力學摩擦導致最終併合，典型案例如銀河系與仙女座星系的未來合併。Toomre兄弟1970年代通過模擬揭示旋渦星系併合可產生天線星系等潮汐結構，現代研究進一步闡明併合過程中的形態劇變與氣體擾動機制。
基本介紹
- 中文名：雙星系
- 釋義：兩個星系由於引力相互作用形成的束縛系統
解釋
星系在天空投影分布的早期研究表明，小間距對的數目顯然超過隨機分布的預期結果。
E.B.霍姆伯格編制了第一個雙星系表，並注意到系統成員的若干性質之間存在關聯，如趨向於具有相似的哈勃型和顏色。
這可能是由於形成時所處的共同環境或形成後的相互影響，兩個星系之間存在演化上的聯繫。
後來通過視向速度的觀測證實，這些雙星系絕大多數的確是引力束縛的物理對，而非偶然的投影效應所致。
物理上成對星系的間距一般小於200千秒差距，平均為150千秒差距，典型的相對速度為200千米/秒，軌道周期約為50億年。對一個足夠大的雙星系樣本的動力學性質進行統計研究，可求得雙星系的平均質量：M1＋M2＝0.29〈Δv2〉〈a〉/G式中〈Δv2〉為兩星系視向速度之差的方均值，〈a〉為平均投影間距，G為引力常數。
由於星系暗暈的質量分布延伸到很大的半徑，用這種方法測定的雙星系質量會大於分別對每個星系用旋轉曲線或彌散速度法測得的質量和。
雙星系的成員會由於引力相互作用發生形變，呈現出“橋”、“尾”等潮汐特徵，甚至具有共同包層。動力學摩擦會使兩個星系的距離逐漸變小，最後導致併合。
這些潮汐作用和併合過程會觸發恆星形成爆發或星系核活動，使得雙星系的成員同孤立的星系對照，有更高的比例呈現出更藍的顏色、更強的發射線、更高的紅外光度或者更強的核活動。
