天体物理学家用太空考古学追溯螺旋星系历史

这幅艺术家的印象图展示了螺旋星系NGC1365与一个较小的星系碰撞并合并的场景。 梅利莎魏斯哈佛史密森尼天体物理中心

数十亿年前，一个年轻的螺旋星系开始在宇宙中一个拥挤的区域生长。它吸入气体和小型伴星系，慢慢形成了我们今天看到的明亮中心区域和舒展的旋臂。

在近期发表的一项新研究中，我和同事们利用这个星系的化学指纹，详细重建了它的生命历程。

天文学家想知道像我们银河系这样的螺旋星系是如何形成的，因为这些星系能为我们提供线索，让我们了解我们所依赖的元素（比如氧）是如何在漫长时间里产生并在宇宙中传播的。

太空考古学

就像考古学家有时会用土层切片来追溯时间、研究地球的自然历史一样，我们利用不同时期星系化学成分的数据切片，结合复杂的星系演化模型。这些数据共同帮助我们拼凑出它在漫长岁月中是如何形成和演化的。 （

这个名为NGC1365的星系，从宇宙尺度来看相对较近，并且因其倾斜角度，我们能正面看到它的螺旋盘。利用智利拉斯坎帕纳斯天文台的杜邦望远镜，我们绘制了数千个恒星形成气体云的氧气分布图。

随后，我们在约20000个模拟星系模型中进行搜索，找到了一个与NGC1365极为匹配的模型。在匹配模拟模型时，我们考虑了诸多因素，包括重元素（如氧）的丰度。我们利用该模型回溯了这个星系的历史，并预测了它可能如何随时间演化以及与其他星系合并的过程。

星系是在引力和暗物质将物质拉向其中心时形成的。

寻找重元素

重元素在恒星中形成