初窥仙女座的形成

银河系考古学揭示了紧邻银河系的仙女座形成初期充满暴力和混乱对仙女座恒星的化学分析表明，与银河系相比，其成长过程更为无序。


美国宇航局星系演化探测器和斯皮策太空望远镜所拍摄的合成图像中，可以看出银河系的邻居仙女座星系有许多独特的个性。

(图片来源:美国国家航空航天局/加州理工学院喷气推进实验室)

一个银河考古项目，揭示了毗邻银河系的仙女座星系激烈而充满戏剧性的的形成史。由天体物理学家组成的一个国际研究团队分析了仙女座星系中恒星的化学成分。仙女座星系是距离银河系最近的巨大星系。研究团队的目标是重构仙女星系的过往。不出所料，检测了仙女座丰富的元素，考虑到仙女座星系有两个行星状星云，由濒死的低质量恒星和红巨星吹来的气体和尘埃，研究人员认为仙女座的形成过程充满戏剧性和力量感。


事实上，研究小组认为仙女座星系的形成远比比银河系动荡。他们的理论是：仙女座初期曾经历过一次剧烈的爆炸，爆炸形成的物质构成星系的基础。第二次恒星形成期发生在20亿到45亿年间。

“尽管仙女座星系在许多方面与我们的银河系极为相似，大小相似，且都是螺旋盘星系，但新的研究证实，仙女座星系形成历史比银河系要激烈得多，也更引人注目，大量恒星的形成伴随着丰富的星系活动，这是两个截然不同的恒星形成时代，”团队负责人，赫特福德郡大学天体物理学教授小林千明在一份声明中说。


当富含气体的仙女座星系与另一个同样充满气体的星系相撞、合并时，引发了第二次星暴期，天文学家称之为“湿合并”。类似的星系合并将涌入的气体作为燃料，促进形成更多的恒星。仙女座星系与其他星系的碰撞还未结束

长期以来，科学家们普遍认为仙女座星系过去经历了与其他星系的碰撞、合并，通过分析单个恒星的位置和运动，可以肯定这些恒星起源于另一个星系。


此外，研究团队通过观察这些恒星的化学成分，发现仙女座星系的圆盘成分中有两个明显的特征。一组恒星的氧含量似乎是铁含量的10倍，而另一组恒星的氧和铁含量几乎相当。这一发现可以从新的维度了解仙女座星系的过去，同时揭示了更多关于碰撞的本质，及其对仙女座恒星群的影响。

小林千明补充说:“这是一个很好的例子，说明银河系考古学能够为我们的宇宙历史提供新的见解。”“通过观测分析仙女座星系不同年龄恒星的化学丰度，再现其形成历史，可以更好地了解它的起源。”


因此，仙女座星系极有可能有一段狂暴的历史，它的未来看起来同样动荡不安。目前，银河系和仙女座星系正处于碰撞初期，大约45亿年后它们会相互撞击，我们的星系将会成为仙女座星系的一部分。这样剧烈的碰撞将为两个星系带来巨大改变，两个螺旋星系独特的旋臂会在碰撞中消失。

——哈勃太空望远镜发现三个星系即将相撞。

——哈勃望远镜以极为完美的角度捕捉到了这张几乎不可能拍摄到的照片——两个“舞动的星系”。

——哈勃太空望远镜拍摄到一个形状奇特的星系令人惊讶的照片。


银河系和仙女座星系的恒星群相距约25亿光年，它们目前不会相互撞击，而是幸存下来并被抛至新的轨道，围绕新的星系中心运行。我们自己的恒星，太阳和整个太阳系都可能被推离新星系中心区域，向新星系的边缘移动。

小林千代持续研究宇宙起源中化学元素起源，研究小组的发现为其增添了新的内容。

“氧是由大质量恒星产生的所谓的α元素之一。其他元素是氖、镁、硅、硫、氩和钙，”她解释说，“科学家已经用行星状星云测量了氧和氩，但仙女座星系实在太遥远了，需要詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)来测量包括铁元素的其他元素。”


“在未来的几年里，詹姆斯·韦伯太空望远镜和地面大型望远镜将继续观测仙女座，为新发现提供进一步证据的支撑。”

BY:Robert Lea

FY: 万琳

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