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5亿年前,仙女座星系每年把相当于1个太阳质量的物质变成恒星。到4000万年前,产

5亿年前,仙女座星系每年把相当于1个太阳质量的物质变成恒星。到4000万年前,产量腰斩。到现在,只剩五分之一。

我们离得最近的大邻居,正在熄火。

仙女座星系距地球250万光年,跟银河系体量相当,暗夜里肉眼可见。这个距离在宇宙尺度上近到不像话,近到哈勃空间望远镜(Hubble Space Telescope)能把里面的恒星一颗颗分开来看。美国华盛顿大学的研究团队正是这么做的:拼合两轮哈勃巡天数据,覆盖仙女座星系盘面的三分之二,逐一测量了大约2亿颗恒星。研究结果7月27日发表在《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)上。

星系不会留日记,但恒星会。大质量恒星偏蓝,烧得猛,寿命只有几百万到几千万年;小质量恒星偏红,烧得慢,能活上百亿年。蓝星扎堆的地方,最近还在造星;满眼红星,说明造星活动早已冷却。团队把星系图像切成几千个小方块,每块边长300光年,逐块还原出各区域的造星编年史。合著者威廉斯(Ben Williams)说,哈勃是唯一能在这么大范围内逐颗分辨它们的望远镜。

造星减速的背后,有一段更老的前史。大约20亿年前,仙女座星系经历过一次猛烈的造星爆发,很可能源于跟另一个星系的碰撞或合并。那场狂欢过后,造星活动就一路走低。新数据描出了近5亿年的降速曲线:从每年1个太阳质量,到4000万年前的0.5个,到如今的0.2个。

论文第一作者韦纳(Tobin Wainer)的比方是:跑完马拉松,总得喘口气。

不过,这口气喘得并不均匀。仙女座星系里大部分近期造星活动集中在距中心约3.2万光年处的一个环形区域,全星系的减速主要就是这个环在降温。

更有意思的是,有个嫌疑人。

M32是仙女座星系的一个卫星星系,一个围绕它运转的小星系。在天球投影上,M32离仙女座星系中心只有约1.6万光年,但它在三维空间中的真实位置至今不确定,没人说得准它到底有没有跟仙女座星系的盘面擦身而过。

巡天数据给出了一条线索。在靠近M32的区域,造星活动的衰退比其他地方更明显,而且大约从6000万年前就开始了。合著者陈卓(Zhuo Chen,音译)说,探测M32与仙女座星系盘面之间可能的相互作用,正是启动这个观测项目的主要动力之一。

韦纳说得更直接:“我们不能断定造星减少就是M32干的。但它就在那儿,绝对是头号嫌疑人。”

从全局来看,整个星系尺度上的减速更可能只是20亿年前那场爆发之后的自然回落。仙女座星系并没有耗光造星的原材料,只是不再像从前那样拼命了。

更清晰的答案可能很快就来。NASA的罗曼空间望远镜(Roman Space Telescope)最早将于8月30日发射,视场是哈勃的100多倍。一个新获批的观测项目计划用它为仙女座星系拍一张完整肖像,覆盖整个盘面和部分星晕,测量数亿颗恒星。

仙女座星系究竟是自己跑累了,还是被M32拽住了脚步,答案大概就藏在那些恒星的色彩里。

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图为哈勃空间望远镜拍摄的仙女座星系中数百万颗恒星的详细图像,近期有过造星活动的区域(1)明显偏蓝,造星活动较早停止的区域(2)则偏红,图源:NASA, ESA, Benjamin Williams (UWashington), Zhuo Chen (UWashington), L. Clifton Johnson (Northwestern); Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

信源:NASA. "Hubble shows star formation in Andromeda galaxy is winding down." Phys.org, edited by Lisa Lock, 27 July 2026