一位来自澳大利亚的天文学家解开了一个世纪以来关于星系如何从一种形态演变为另一种形态的谜团。研究表明，我们的银河系并非一直都是螺旋形的。
斯威本天文学在线的阿利斯特·格雷厄姆教授通过结合新旧的观察和见解，揭示了星系形成的过程。这项研究已发表在《皇家天文学会月刊》上。
在20世纪20年代和30年代，天文学家埃德温·哈勃等人建立了一个不同的星系分类序列，称为哈勃序列或哈勃音叉图。尽管缺乏进化路径，但它仍被广泛用于根据星系的外观进行分类。
星系可以包含数十亿颗恒星，它们在拥挤的圆盘中有序地沿着圆形轨道运行，或在球形或椭圆形的群体中混乱地活动。这些圆盘可以形成螺旋星系，定义了哈勃序列的一端。
在这个序列中，扁豆形状的星系被称为透镜状星系，其中心是球形结构，位于一个无螺旋的圆盘上，被视为像我们的银河系这样的以圆盘为主的螺旋星系与像M87这样的椭圆形星系之间的桥梁。
在这项新研究中，格雷厄姆教授分析了哈勃太空望远镜拍摄的光学图像和斯皮策太空望远镜拍摄的100个附近星系的红外图像。通过比较它们的恒星和中心黑洞的质量，他发现了两种类型的透镜状星系：古老且尘埃稀少的星系和富含尘埃的星系。
富含尘埃的透镜状星系是由螺旋星系合并而成的。螺旋星系通常有一个小的中心球体，以及一个包含恒星、气体和尘埃的螺旋臂的圆盘。尘埃透镜状星系比螺旋星系和尘埃较少的透镜状星系具有更明显的球状体和黑洞。
在研究的转折点，格雷厄姆教授的发现表明，螺旋星系位于两种扁豆形星系之间。
“这重新绘制了我们非常熟悉的星系序列，”格雷厄姆教授表示，“重要的是，我们现在看到了星系演化的路径，或者商业上所称的收购与合并。”
如果缺乏尘埃的透镜状星系吸积气体和物质，它们的星系盘会在引力作用下受到扰动，形成螺旋形，为恒星的形成提供燃料，改变它们的结构和形态。
银河系有几个较小的卫星星系，如人马座和大犬座，其结构揭示了丰富的收购历史。银河系可能曾是一个尘埃稀少的透镜状星系，吸收了包括盖亚香肠-土卫二卫星在内的物质，随着时间的推移演变成我们今天所见的螺旋星系。近年来，无数地面望远镜的深度成像表明，这是螺旋星系的一个共同特征。
一些收购将更加引人注目。40亿到60亿年后，当银河系与仙女座星系相撞时，这样的联姻将有可能发生。
它们的碰撞将破坏两个星系目前的螺旋模式，形成一个更占优势的球状星系，释放大量尘埃云，并伴随中心黑洞质量的增加。这将导致一个富含尘埃的透镜状星系的诞生。
随后两个尘埃透镜状星系的合并似乎足以完全抹去它们的圆盘，形成一个椭圆形星系，无法保留含有尘埃的冷气体云。
在某种程度上，缺乏尘埃的透镜状星系似乎是宇宙原始星系的化石记录。这些以圆盘为主的星系非常古老且常见。在年轻的宇宙中，这两个星系的合并可能解释了詹姆斯·韦伯太空望远镜最近观察到的一个巨大的球状主导星系，当时宇宙的历史仅有7亿年。
此外，新的研究还揭示了两个椭圆星系的合并足以解释今天宇宙中最大的星系，这些星系是在1000个星系群的中心观察到的。
格雷厄姆教授指出，许多线索是已知的，但尚未组合成一个有凝聚力的整体。他表示：“一旦人们意识到透镜状星系并不是像长期以来所描绘的那样是单一的桥接星系群，事情就有了眉目。”
这项新研究意味着星系现在有了它们的家谱。“这是适者生存，”格雷厄姆教授说，“这最终意味着球体对圆盘的统治。”他补充道：“天文学现在有了一个新的解剖学序列，最终形成了一个星系物种演化的序列，在这个序列中，星系的形成是通过引力决定的不可避免的结合。”
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希望本篇文章《星系合并为星系演化模型提供了新见解》能对你有所帮助！
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