全文 | Indranil Banik, Jan Pflamm-altenburg, Moritz Haslbauer, Pavel Kroupa, Srikanth Togere Nagesh

翻译工作 | Linvo

天文学家发觉宇宙空间中存有二种具体的差异种类的星系：椭圆形星系和螺旋式星系。椭圆形星系是身亡的星系，充满了十分历史悠久的鲜红色恒星，他们在混乱的轨道上紧紧围绕星系核心健身运动，使他们的样子看上去像绵软的篮球。另一方面，活跃性的螺旋式星系不仅有老恒星，也是有很多新产生的恒星。他们看上去如同漂亮的漩涡，由于他们的恒星和气体在一个薄的转动园盘的一同核心上顺着几近环形的途径健身运动。这种螺旋式星系从核心拓宽到3万光年或更长的间距，而椭圆形星系的典型性的半径为1万光年。当测算全部比100亿次日光重的星系时，仅有3%的星系早已身亡，而今日绝大部分的星系全是充斥着年青恒星的螺旋式星系。大家的太阳系是一个像这种的漩涡星系，而我们的太阳间距它的核心大概有两万四千亿光年。

大家的太阳系有大概500亿颗恒星，并不断产生大量的恒星。每一年大概有4个恒星诞生，这种情况早已连续了120亿光年。但也是有波动，有时候太阳系会造成大量的恒星，有时候会发生越来越少的恒星，这在于周边的星系是不是挨近。离大家近期的大星系是仙女座星系，它离大家大概220万光年，已经向大家挨近，它包括大量的恒星，但在其它层面十分类似。

恒星是由这种星系包括的气体产生的，但如果我们测算全部这种气体，可以可能像咱们那样的星系将在30亿光年内将耗光气体。我们的太阳早已有50亿光年的历程了，因此，自打太阳和地球产生至今，太阳系应当早已彻底耗光了气体。殊不知，天文学家见到的恒星产生的气体云仅有300亿光年远，这表明太阳系今日已经产生恒星，就仿佛它沒有耗费自身的气体一样。当充分考虑这一让人入迷的情形时，天文学家必须发展趋势一种基础理论来了解气体是怎样被填补的，并处理这一难懂的天文学问题。

今日的天文学家和科学家坚信，大概138亿光年前产生过一次爆发，它造成了任何的化学物质，并催化反应了宇宙空间的持续胀大。伴随着气体在爆发后制冷，第一个星系凝结，进而与别的星系合拼，产生大家今日见到的大星系。依据这一基础理论，在一个经典的星系中，新恒星诞生的速度应当在大概80亿光年前做到最高值。恒星的造成应当伴随着時间的变化而慢慢降低，由于星系中的气体被消耗了，由于来源于周边环境的新气体的供货匮乏了，并且新统一的星系在日益稀释液的宇宙空间中显得愈来愈稀缺。此外，暗能量，一种基本上鲜为人知的能量转换方式，好像已经以快速的速率撕破宇宙空间。因此，理论上星系应当终止发展。

来源于波恩大学和华沙克利夫高校的一组天文学家如今拥有一个惊讶的发觉：她们选择了几十个在3000万光年之内的近距观察到的星系，并认证了以上基础理论。在这一一小块宇宙空间中发觉的星系的个人行为，与前边提及的概念十分不一样，由于他们沒有更改新恒星诞生的速度。例如，今日的一个大星系，每一年造成10颗恒星，当它在120亿光年前诞生时，每一年也造成10颗恒星。现如今，一个较小的星系很有可能每十年才造成一颗恒星，这一速度自它诞生至今就沒有更改过。

这一令人吃惊的发觉打倒了以前假设的基础理论，由于这代表当一个星系在其产生第一个星团而诞生时，它那时候读取到的气体和它今日接受到的气体很有可能合而为一，基本相同。沒有征兆表明这种星系遵循以上基础理论。假如有什么不同得话，望眼镜的观察好像表明了一种薄弱的发展趋势，依据这类发展趋势，假如有什么不同得话，那便是星系中澳恒星的诞生速率稍有提升。

这就揭露了一个新的疑团：星系是怎样再次发展的？一个星系存活的自然环境如何使这种气体以精确的速率提供星系，进而使星系中诞生的恒星的总数在它120亿光年的全部项目生命周期中依然不变的呢？天文学家和科学家都不清楚这个问题的回答。实际上，因为这个问题是一个全新升级的问题，为了更好地回应这个问题，大家必须做许多原创设计的考虑和科学研究。一些天文学家将依靠上边的基础理论尝试回应这个问题，但它并不清楚怎样工作中，由于同样的基础理论必须对周边的星系得出不一样的結果，而基础理论中沒有任何东西可以保证这一点。另一些人很有可能会试着发展趋势最新的基础理论，来科学研究周边的室内空间是怎样向其星系运输气体的。这一科学研究的结论依然很对外开放，但可以毫无疑问的是，大家的一些物理学基础理论很有可能会从源头上更改。

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https://blog.oup.com/2020/09/the-enduring-mystery-of-how-galaxies-grow-up/