一次罕見的天體大碰撞發(fā)生在擁有豐富氣體云的兩個(gè)星系之間，歐航局的赫歇爾太空天文臺(tái)觀測(cè)了這次星系大碰撞事件，天文學(xué)家找到了一個(gè)解決謎題的方案，早期宇宙出現(xiàn)了大質(zhì)量的星系，但它們的來源不明，赫歇爾太空天文臺(tái)的觀測(cè)結(jié)果提供了星系如何形成的線索。可以將宇宙中的大多數(shù)星系主要分為兩大類型，一是螺旋星系、二是橢圓星系，地球所在的銀河系屬于螺旋星系，在星系內(nèi)充斥了氣體云，從星云中誕生了十分活躍的恒星。螺旋星系是相當(dāng)積極的星系，橢圓星系內(nèi)的氣體云貧乏，擁有古老而較冷的紅色恒星，從星云中誕生了活躍程度低的恒星，橢圓星系已是暮氣沉沉的消極星系。

長期以來，一種假說在科學(xué)界十分流行，在今日宇宙看到了大尺度的橢圓星系，它們是逐漸成長起來的，很多小尺度的矮星系在引力作用下聚集起來，主要由氫氣組成的氣體云逐漸濃縮，最終演變?yōu)槔涠|(zhì)量低的恒星，氣體云在今日宇宙中的橢圓星系內(nèi)已消耗殆盡，產(chǎn)生了紅色和死寂的恒星群體。過去10年，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了大質(zhì)量的橢圓星系，它們大致形成在宇宙誕生之后的30到40億年，科學(xué)界有一個(gè)難以解答的謎題：在相對(duì)短的天文時(shí)間內(nèi)，橢圓星系快速地聚集了大量恒星，但恒星的誕生過程卻突然中斷或關(guān)閉。

科學(xué)家發(fā)表過一個(gè)獨(dú)特的觀點(diǎn)，兩大螺旋星系通過大碰撞過程實(shí)現(xiàn)了合并，結(jié)合為一個(gè)更大的橢圓星系。星系大碰撞激活了恒星大規(guī)模誕生的動(dòng)力機(jī)制，但恒星誕生的“提速”響應(yīng)迅速地消耗了氣體云儲(chǔ)備。在早期形成的恒星逐步演變到了后期階段。科學(xué)家目前使用了赫歇爾天文臺(tái)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，兩個(gè)質(zhì)量巨大的星系發(fā)生了碰撞，星系的大碰撞事件發(fā)生在宇宙誕生之后的30億年?？茖W(xué)家在初步分析赫歇爾天文臺(tái)的數(shù)據(jù)時(shí)似乎發(fā)現(xiàn)了一個(gè)明亮的星系，它被命名為HXMM01，他們后來發(fā)現(xiàn)，星系HXMM01實(shí)際上是兩個(gè)星系的組合體，每個(gè)星系的質(zhì)量大約為1000億顆太陽，兩個(gè)星系擁有基本相同的氣體云數(shù)量。

HXMM01的兩大星系通過氣體云連接起來，兩大星系實(shí)際上發(fā)生了碰撞與合并。加州大學(xué)歐文分校的海福組織了對(duì)橢圓星系HXMM01的專門研究，科學(xué)小組的研究成果發(fā)表在《自然》雜志。龐然大物的組合星系由相互連接的兩大星系組成，HXMM01是目前已知效率最高的“恒星工廠”，雙星系的不同尋常之處是擁有有高質(zhì)量和高強(qiáng)度的恒星煉制能力，處于合并中間環(huán)節(jié)的雙星系為星系的形成和演化帶來了有價(jià)值的科學(xué)信息，以此可以構(gòu)建合理的星系模型。

雙星系HXMM01的發(fā)現(xiàn)激發(fā)了科學(xué)家的想象力，可能構(gòu)建恒星形成的新理論，HXMM01正以驚人的速度制造大量的恒星，大約每年“批量生產(chǎn)”了2000顆類似太陽的恒星，今日銀河系即使使出了渾身解數(shù)，每年只能煉造1個(gè)類似太陽的恒星。雙星系HXMM01距離地球?yàn)?10億光年，很像銀河系的外形，兩個(gè)星系在碰撞與合并的過程中改變了各自的形狀，從兩個(gè)螺旋星系轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)橢圓星系，兩個(gè)星系的融合持續(xù)了大約10億年，所有的氣體云物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楹阈堑牟牧?，大約需要2億年的轉(zhuǎn)變時(shí)間，轉(zhuǎn)化效率是普通星系中氣體云轉(zhuǎn)化為恒星物質(zhì)的10倍。

通過合并產(chǎn)生了質(zhì)量巨大的橢圓星系，其中主要由紅色和垂死的恒星構(gòu)成，橢圓星系的總質(zhì)量相當(dāng)于4000億顆太陽?？茖W(xué)家對(duì)在宇宙早期發(fā)現(xiàn)的正在融合的兩大星系感到十分欣喜，第一次在赫歇爾天文臺(tái)見證了星系通過合并形成的機(jī)制，氣體豐富且恒星活躍的兩個(gè)螺旋星系發(fā)生了大碰撞，正在形成一個(gè)目前已知的在早期宇宙中質(zhì)量最大的橢圓星系。歐航局的赫歇爾太空望遠(yuǎn)鏡將要退出太空舞臺(tái)，科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)是對(duì)赫歇爾望遠(yuǎn)鏡的最好紀(jì)念。歷史上的天文學(xué)家赫歇爾和目前的赫歇爾天文臺(tái)都為人類的太空探索立下豐碑。天文團(tuán)隊(duì)使用了NASA的哈勃和斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡，驗(yàn)證了他們的發(fā)現(xiàn)，得到了更多的細(xì)節(jié)信息。兩個(gè)螺旋星系發(fā)生了不可思議的撞擊與融合，每一個(gè)星系都以不可思議的速度制造了大量恒星。

（編譯：2021-5-24）

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