韦伯望远镜拍到了幼年“银河系”

上次就说过，通过向银河系外发射探测器来观测银河系全貌是完全不现实的。 如今，我们对银河系棒状和螺旋状形状的认识主要来自于间接观测，例如通过射电望远镜对星际空间氢21厘米线的观测。

研究银河系，除了研究银河系本身之外，其实我们还可以通过观察周围的类似星系来间接推断银河系的情况。 毕竟，根据宇宙学原理，宇宙是均匀且各向同性的。 无论是恒星还是星系，任何天网体只要放在宇宙中都不是唯一的。

尤其是在研究时间跨度较长的目标时，例如太阳的演化，我们不能等待它发生变化。 我们只能通过研究不同演化阶段的其他类似恒星来建立一个统一的模型，然后将太阳代入到这个模型网中来推测它的过去生命和未来生命。

研究银河系的演化也是如此。 我们首先从浩瀚的宇宙中筛选出一些星系，根据它们建立星系演化模型，然后将银河系代入其中，推测它的演化过程。

但无论是恒星还是星系，这些人造模型注定是粗糙的，它们只是基于我们拥有的有限数据而建立的临时模型。 随着后续获得越来越准确的观测数据，模型也会相应更新，从而变得越来越完善。

这也是人们经常提到的一种科学研究方法。 科学并不代表正确，更不代表真理，它更像是一种指导我们一步步接近真理的方法论。

回过头来通过类似的星系来研究银河系。 事实上，在银河系附近的本星系群中有一个星系与我们的银河系非常相似，没错，它就是著名的仙女座星系（M31）。

仙女座星系就像是银河系的“放大版”，无论是整体轮廓还是内部螺旋结构，都与银河系非常相似。 甚至近年来，科学家还发现它似乎有一个棒状的核心，这表明它很可能是一个像银河系一样的棒旋星系。

甚至仙女座星系的外晕也与银河系相似，这里的恒星通常是金属贫乏的“老”恒星。 这说明仙女座星系和银河系一样，有着类似的演化过程，包括在数百亿年的时间里吞并大量周围的矮星系而逐渐成长到今天的规模。

除了仙女座星系等成熟星系外，天文学家似乎还在韦伯（Webb）望远镜拍摄的照片中看到了处于婴儿期的“银河系”。

我们之前介绍过的这张图像是一张深场图像，在天空的一个粒状区域中包含了数千个星系。 在前景星系团的引力透镜效应下，一些背景物体被放大10~100倍。 在拉长和放大的背景图像中，天文学家看到了一个被亮点包围的拉长结构。

这是一个遥远的星系，红移为 1.378，正如我们在大爆炸后约 40 亿年看到的那样。 它周围的微小亮点实际上是古老的球状星团，每个球状星团都由数百万颗恒星组成。 这些星团围绕着银河系，就像耀眼的烟花，于是人们给银河系起了一个形象的名字——火花。

通过对金属元素和演化模网型的分析，天文学家认为火星星系与银河系非常相似，很像银河系的婴儿期。 那时的“银河系”（即火花星系）质量只有今天银河系的3%，正忙着吞并周围的卫星星系和那些球状星团。 据估计，再过90或100亿年，它的质量将达到今天银河系的质量。

这样一幅银河系的“年轻镜像”对于天文学家来说是一件瑰宝，对于研究我们银河系的演化非常有帮助。 由于银河系早期发生的事件，我们今天无论如何也无法直接知道。 但有了这个样本，原本只存在于理论上的银河系“童年”的面貌和行为将变得有迹可循。

比如长期困扰天文学家的谜题——球状星团是如何产生的。 对于银河系中的球状星团，我们只知道它们非常古老，但我们仍然不知道它们有多老以及当时是如何形成的细节。

现在，有了婴儿镜像星系 Spark，我们可以更轻松地确定其球状星团的年龄和状况。 毕竟78岁和88岁不容易区分，但8岁和18岁还是很容易看出的。

目前认为，球状星团和早期星系都是从宇宙中的原始气体云（例如高密度中性氢云）中诞生的。 由于星系的组成更为复杂，而星团相对简单，这就是为什么一些球状星团中的恒星比它们所在的星系更古老的原因。

不过，为了更好地了解火星星系及其周围星团的演化，天文学家仍需要观测更多类似的星系和星团，以进一步完善相关理论。