天文学家在宇宙中发现了138个与我们的银河系类似的星系

研究银河系的大尺度结构并不容易。我们不能像了解其他星系那样清楚地了解银河系的形状和特征，这主要是因为我们生活在其中。但我们也确实有一些优势。从内部，我们能够对银河系的恒星群及其化学成分进行近距离调查。这也为研究人员提供了将我们自己的星系与宇宙中数百万个星系进行比较所需的工具。

本周，一个由美国、英国和智利的研究人员组成的国际团队发表了一篇论文。他们深入研究了斯隆数字巡天计划（Sloan Digital Sky Survey）提供的1万个星系的目录，寻找与我们星系属性相似的星系。

他们发现，银河系有许多双胞胎，但这些双胞胎只是表面上相似，数据中隐藏着根本的差异。他们的发现对我们银河系的未来演化具有重要意义。

挖掘数据

为了开始他们的研究，研究人员缩小了他们的样本范围，只选择了三大类中与我们所知的银河系相匹配的星系。首先，他们筛选出总质量与银河系相似的星系。其次，他们排除了“凸起与总比”（星系的大小与其明亮的中央核心相比）差异很大的星系。最后，他们只选择了具有类似“哈勃类型”的星系：一种根据形状对星系进行分组的分类系统。一些星系，比如我们自己的星系，是螺旋形的，而另一些星系，通常是较老的星系，形状更像模糊的斑点，被称为椭圆星系。在哈勃分类系统中还有其他可能的改进，例如，从条形中心到一些螺旋，但其想法是使用分类来找到银河系的粗略近似，从那里开始更详细的工作。

上图：哈勃分类的简单表示，右边是螺旋星系（下分支是棒状星系），左边是椭圆星系。

在这一过程结束时，该团队留下了138个表面上与我们银河系相似的星系。从那里，他们可以深入研究细节，看看我们的银河系表亲到底有多接近我们。

他们将数据输入到一个预测恒星形成的模型中，该模型考虑了恒星风如何将多余的气体从恒星系统吹走，这些气体可以被拉向星系的中心。该模型还考虑了星系不同区域内物质的化学成分和金属丰度。

那么，他们发现了什么？

事实证明，那里确实有一些星系看起来很像我们的星系。在样本中的138个星系中，有56个最终与我们的家园非常匹配。

这些类似银河系的星系的特点是，它们有一个很长的时间尺度，恒星形成发生在它们的外部区域，以一种从容的方式稳定地孕育着新的恒星。另一方面，内部区域在银河系历史早期经历了一段戏剧性的密集恒星形成时期，受到从外部区域向内向中心拉入的气体流动的刺激。后来，依赖于外层区域较老恒星吹出的循环气体，核心恒星形成的速度要慢得多。这些由回收材料制成的新恒星具有更高的金属丰度，植入了更重的元素，这是第一代恒星所缺乏的。我们在我们自己的银河系里也看到了这种模式。

但并非所有被研究的138个星系都是如此。有相当一部分星系乍一看与银河系相似，但近距离观察却发现非常不同。这可以分为两类。

第一类（由138个星系中的55个组成）是在其内部和外部区域之间似乎没有任何区别的星系。这些星系均匀地经历着恒星的形成，在一个漫长而缓慢的扩展过程中，没有核心的疯狂爆发。在这些星系中，内部和外部区域的恒星看起来是一样的。

与此同时，第二类由被称为“中央淬灭”的星系组成（138个星系中的27个），这些星系可能是这一群星系中最奇怪的。这些异常值似乎缺乏任何重要的近期恒星形成时期，它们的核心是由回收的物质形成的，这意味着我们在银河系中看到的来自外部区域的径向气体流入，并没有发生在这些星系中。

这些中央淬灭星系的一个一致特征是，它们通常在过去完成了大部分恒星的形成，这也暗示着，它们可能比银河系更古老。

如果这是真的，也许我们看到的是银河系自己的未来。我们的星系可能有一天也会以一个淬灭的中心结束，因此，这些星系代表了星系演化下一阶段的预览。

研究作者写道：“也许这些星系是银河系的进化继承者，而银河系在它们生命的更久远的阶段。”

他们还提出了一些其他可能的解释，比如，过于活跃的星系核可能会抑制星系内部区域的恒星形成。

虽然还有很多东西要学，但这项研究提供了很多新的可能性，可以让我们在星系演化方面进行仔细研究。从根本上说，这表明我们并不完全是独一无二的。宇宙中有各种各样的星系类型，但至少其中一些与银河系遵循相同的规则，而且许多都处于相同的生命阶段。研究这些相似的天体，可以帮助我们更多地了解我们自己的家园，让我们把银河系举到镜子前，向我们展示我们自己的倒影。

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