银盘
这种运动方式表明，外层晕是从混乱的矮星系中形成，而内层晕是中心大漩涡的残余，早期银河系的雏形被压进了它现在的大风车中。
几十年前，人们就理解了这种撞击的动态过程：被万有引力拉过来的气体和矮星系不断碰撞，每次碰撞都会消耗一些轨道能量，使它们向内落入银河系深处。当它们接近中心时，最初一个很小的随机旋转就被放大，随着物质收缩而旋转得越来越快，慢慢地变得扁平而形成一个薄薄的银盘。
在银盘内部，万有引力相互作用产生了恒星轨道，气体星云也开始互相碰撞，堆积在一起，使天空中发生了交通堵塞：旋转的“密度波”形成了银河系的螺旋“手臂”（在某些星系中，旋臂也可能是振动波在星际气体中传播所致）。
然而在细节方面，还存在很多不确定性。加州大学欧文分校天文学家詹姆斯·巴洛克说，比如银盘的形成花了10亿年，还是100亿年？没人能肯定地回答。
造星运动
银河系以很快的速度不断地把气体变成恒星，每年都有许多像太阳那么大质量的恒星诞生。照这种速度发展下来，到现在它应该已经用完了所有能用的气体。但它仍在不断制造着恒星，这一过程已持续了至少100亿年。维持它造星的强大动力是什么？要想持续造星，它必须像一个复杂的“生态系统”那样，能够自身维持下去。在这个“生态系统”中，物质能够在恒星和星际气体之间来回循环。
大部分星际气体非常稀薄，可能每立方米只有几百个原子，只靠恒星发出的紫外线就能以热离子的形式在银盘中漂移。上个世纪70年代，天文学者发现，有时由于某些尚不完全清楚的原因，气体本身也能聚集成密集的云，这种云密度很大，恒星发出的光也无法穿透其内部，内部气体温度只有10到30开氏度，这让原子能够形成分子，如氢分子和一氧化碳分子，这时它们应该叫做“分子云”。但由于万有引力作用，分子云的密度也不稳定，一旦超过了临界密度，就会点燃核聚变反应而变成恒星。
这些云的恒星形成区也叫“恒星育儿所”，这里通常是混乱无序的：新生恒星以星风的形式猛烈地向外喷射着物质，并伴以大量的紫外线辐射。其中质量最大的也会很快死于超新星爆发；其他的扩张成红巨星并脱落掉最外层，最终结束生命。这些过程都会向更远的星系喷出气体，最终在那里变冷、凝聚，开始新一轮的循环。
“它必须能从某个地方获得气体。”澳大利亚国立大学的肯·弗里曼说。某个地方可能还有一个外部储藏库。人们通过X射线和极紫外波长望远镜观察到，有一团热气晕包围着银河系的恒星晕。这个气体储藏库还包围着其他星系，它的绝大部分是被电离的氢，大约在100万开氏度，从中心向外延伸几百千秒差距。它的密度很低，每立方米大约含有100个氢原子，但它的质量极大，至少相当于银河系中所有恒星的质量。“这正是一个巨大的储藏库！”弗里曼说，银河系造星运动用掉的物质只不过是其中的一小部分。
当热气晕变冷变稠密到一定程度，会落入银河系。“就像雾气中会凝结出水珠。”俄亥俄大学大卫·温伯格说，还可能产生人们观察到的高速云，落入银盘。反过来，这些云可能与“喷泉”有关（“喷泉”是恒星爆发成超新星时喷出的气体，能喷到银盘以外10千秒差距到100千秒差距远）。理论上，这些“喷泉”飞入气晕，吸收一些电离气体后再返回银盘，仍成为高速云。“我们看到一些物质出去，一些物质进来，但不能确定出去的物质和进来的物质是否一样。”温伯格说。
银核与银闩
在银河系中心，距离地球约8千秒差距的地方，有一个膨胀鼓起的核球：最古老的恒星都聚集在这里，大约有100亿岁那么老，质量大约是1010个太阳那么大。还有一条像门闩似的直线，长约2千秒差距到4千秒差距，将核球一分为二，这里的恒星更年轻。这条银闩的起源还有争议，但其他螺旋星系中也都有类似的银闩。
核球内部是一个巨大的黑洞，精确地坐落在银河系正中心，质量约为400万个太阳。我们这个“本地”黑洞还算是很小的，大部分星系都有一个黑洞，一般能达到几十亿个太阳质量。我们这个黑洞目前也不活跃，也就是说没什么东西被它吞掉。
然而它也曾经活跃过。2010年，哈佛—史密松森天体物理学中心的道格拉斯·芬克贝纳发现了两个泡泡，分别位于核球两边，方向与银盘垂直。每个泡泡有7600秒差距长，黑洞发出的X射线界定了它们的轮廓，还有少量微弱的伽玛射线喷流从星系中心射入泡泡内部。这两个泡泡和喷流都是活跃黑洞的特征，当有物质落入黑洞时才会这样，发出能量喷流，并在周围气体中产生振动波。
在星系中心有一个活跃黑洞，这种情况相当普遍。这可能是所有星系都要经历的一个阶段。据芬克贝纳推测，银河系的黑洞大约在1000万年前曾经活跃过，在此之前可能还有过活跃期。“如果它没吞掉过什么东西的话，质量不可能达到400万个太阳那么大。”
未来命运
10多年前，天文学家通过观察就知道，离我们最近的大星系——仙女座中的螺旋星系M31，正向着银河系迎面奔来。但他们不知道未来的碰撞能否避免，因为当时还无法测量M31在天空中的运动斜度，即它的自行量。
今年5月，太空望远镜科学研究所的罗兰德·范德马莱尔与同事将仙女座在不同时间的位置和背景星系做了对比，并测量了它的自行量，精确到11微弧秒每年——这相当于从月球上观察人类指甲的生长。他们发现，仙女座和银河系目前间隔距离约为770千秒差距，正在以每秒109千米的速度向对方靠拢，大约60亿年后就会迎面撞在一起！然后，它们会彼此穿过，互相环绕运行，到70亿年后，这两个螺旋星系会合并在一起，形成一个椭圆形的星系。
椭圆星系也是星系的两种主要形状之一。相比于不断制造恒星、充满活力的螺旋星系，椭圆星系只是一大团没什么特色的气体和恒星。
而奇怪的是，好像只有一小部分星系能完成这种转变。整体上，它们要么充满活力，要么进入休眠。理论对此给出的解释是，两个大星系合并导致了造星运动大爆发，很快用光了所有可得的气体；也可能合并重新激活了星系中心的黑洞，造成高能震动和喷射，将气体驱赶出了星系，或使气体不断搅动激荡，变得非常热以至于无法形成恒星。美国约翰·霍普金斯大学的蒂姆·海克曼说，无论这样还是那样，都使“气体降落受阻，由此星系用光了所有能得到的气体”。
宇宙包含的气体总量是一定的，迟早银河系会把所有气体都转变成恒星。宇宙中的“恒星形成正在逐渐停止，而恒星死亡正在增加”，海克曼说，那些只有太阳质量1/10的小恒星，能静静地生存1万亿年，但最终，它们也会爆发而走向灭亡。
本文来源：网易探索
责任编辑：
王晓易_NE0011
