在所有宇宙的奥秘中，宇宙最宏伟星系的形成是最令人费解的之一，但新的研究让天文学家更接近于解开这个现象。Nature 上发表的一项研究详细介绍了产生巨大星系的过程，这可能有助于揭示宇宙自创世以来的演化。
探索椭圆星系的起源
这项研究——由南安普顿大学、中国紫金山天文台、中国科学院以及其他几家机构合作完成——观测了椭圆星系的诞生之地，发现星系碰撞是它们形成的关键。
这些星系通常呈现圆形或椭圆形，结构不如明亮的盘状旋涡星系清晰，后者以其富含气体和年轻恒星的“旋臂”而闻名。椭圆星系含有较少的气体和尘埃，通常包含较老的恒星。
尽管与银河系和仙女座星系等旋涡星系相比，它们的表面看起来不那么引人注目，但椭圆星系起源的模糊性已经吸引了研究人员数十年的兴趣。现在，他们可能已经弄清楚了这些——宇宙中一些最大的星系——是如何首次形成的。
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宇宙的演化
参与这项研究的专家使用 ALMA（位于智利阿塔卡马沙漠的世界上最大的射电望远镜）分析了 100 多个恒星形成星系。他们得出结论，宇宙早期冷气体流和星系碰撞很可能产生了这些巨大的系统。
“两个盘状星系撞击在一起，导致气体——恒星形成所需的燃料——向中心汇聚，产生了数万亿颗新恒星，”南安普顿大学研究员、该研究的合著者 Annagrazia Puglisi 在一份声明中说。
Puglisi 补充说，这些碰撞发生在约 80 亿到 120 亿年前，当时宇宙正经历活跃的演化。
“我们的发现让我们更接近于解决天文学中一个长期存在的谜团，这将重新定义我们对早期宇宙中星系如何形成的理解，”Puglisi 说。
一项新的研究技术
这项发现得益于一项新技术，该技术观察了遥远且高度明亮星系发出的光线的分布。该研究还利用了名为 A3COSMOS 和 A3GOODSS 的开源档案来收集遥远星系的观测数据。
最终，他们得出结论，这些系统的球形是在数十亿年前的星爆中形成的。
“这些星系形成得很快——气体被吸入以喂养黑洞，并触发恒星爆发，其形成速度是我们银河系的 10 到 100 倍，”紫金山天文台的研究负责人 Qing-Hua Tan 在一份声明中说。
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绘制星系演化图
研究人员希望，对椭圆星系形成的这些见解将有助于他们拼凑出宇宙的演化路径。除了新研究描述的过程之外，过去还研究过其他星系形成事件。
除了碰撞，天体物理学家还阐明了星系合并的观点；当两个星系相互作用并由于引力而融合在一起时，就会发生这种情况。作为宇宙演化的另一种重要方式，星系合并可能形成一个不规则星系——导致一个充满气体和尘埃的无定形形状——或一个环状星系——其中物质被推向外部，围绕着由老化恒星组成的密集核心。
然而，随着研究人员计划将他们的发现与从詹姆斯·韦伯太空望远镜、欧几里得望远镜和中国空间站收集的数据相结合，以推进他们对星系演化的知识，椭圆星系研究的进展将继续向前推进。
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