摘要：在NASA的哈勃太空望远镜推出后的几年中，天文学家在宇宙中占据了1万亿个星系。但是，只有一个星系是我们银河系中最重要的恒星岛 - 宏伟的仙女座星系（Messier 31）。在一个非常清晰的秋天夜晚，可以用肉眼看到它是一个微弱的雪茄形物体，大约是我们月亮的明显角直径。一个世纪前，埃德温·哈勃（Edwin Hubble）首先确定，这种所谓的“螺旋星云”实际上远远超出了我们自己...

在NASA的哈勃太空望远镜推出后的几年中，天文学家在宇宙中占据了1万亿个星系。但是，只有一个星系是我们银河系中最重要的恒星岛 - 宏伟的仙女座星系（Messier 31）。在一个非常清晰的秋天夜晚，可以用肉眼看到它是一个微弱的形物体，大约是我们月亮的明显角直径。

一个世纪前，埃德温·哈勃（Edwin Hubble）首先确定，这种所谓的“螺旋星云”实际上远远超出了我们自己的银河系 - 大约250万光年或大约25个银河系直径的距离。在此之前，天文学家长期以来一直认为银河系涵盖了整个宇宙。一夜之间，哈勃的发现使宇宙学颠覆了一个无限宏伟的宇宙。

现在，一个世纪后，以哈勃命名的太空望远镜已经完成了对这个诱人的恒星帝国最全面的调查。哈勃望远镜为仙女座的进化历史提供了新的线索，它看起来与银河系的历史明显不同。

如果没有仙女座作为宇宙中螺旋星系的代理，天文学家将对我们自己银河系的结构和演变了解得多。那是因为我们嵌入了银河系中。这就像试图通过站在中央公园中部来了解纽约市的布局。

华盛顿大学的首席研究员本·威廉姆斯说：“有了哈勃，我们可以详细介绍整个银河系的整体规模发生的事情。哈勃尖锐的成像功能可以在仙女座银河系中解决超过2亿颗恒星，从而发现恒星比我们的太阳更明亮。它们看起来像沙滩上的沙子。但这只是冰山一角。仙女座的总人口估计为1万亿恒星，许多较小的恒星降至哈勃的敏感性极限以下。

拍摄仙女座是一项艰巨的任务，因为银河系是天空上的目标要大得多，而银河系的哈勃人通常观察到，这通常是数十亿光年。完整的马赛克是在两个哈勃计划下进行的。总共需要超过1,000多个哈勃轨道，跨越了十多年。

这个全景始于大约十年前的Panchronic Hubble andromeda国库（Phat）计划。使用高级摄像头进行调查，在近距离脉络膜，可见和近红外波长处获得图像，并在Hubble上的宽场摄像头3拍摄仙女座的北半部。

该计划的随后是全天伙伴Hubble Andromeda南部财政部（PHAST），该国最近发表在天体物理学期刊上，由华盛顿大学的陈陈（Zhuo Chen）领导，该杂志在仙女座南部增加了大约1亿颗恒星的图像。该区域在结构上是独一无二的，对银河系合并历史的敏感性比PHAT调查映射的北方磁盘更敏感。

组合的程序共同涵盖了仙女座的整个磁盘，仙女座几乎是边缘的 - 相对于地球的观点而言，倾斜了77度。银河系是如此之大，以至于马赛克是从大约600个独立的视野中组装而成的。镶嵌图像由至少25亿像素组成。

互补的哈勃调查计划提供了有关仙女座内部年龄，重元素丰度和出色群众的信息。这将使天文学家能够区分仙女座与一个或多个星系合并的竞争场景。哈勃的详细测量限制了仙女座的合并历史和磁盘进化的模型。

银河的“火车残骸”

尽管银河系和仙女座大概在数十亿年前大概是在同一时间形成的，但观察性证据表明，尽管在同一宇宙学邻里长大，但它们的进化史却大不相同。研究人员说，仙女座似乎更加高度充斥着年轻的明星和异常特征，例如相干的星星。这意味着它比银河系具有更活跃的恒星形成和互动历史。

加利福尼亚大学伯克利分校的丹尼尔·韦斯（Daniel Weisz）说：“仙女座的火车残骸。看起来已经经历了某种事件，导致它形成了很多星星，然后就关闭了。” “这可能是由于与附近的另一个星系发生碰撞。”

可能的罪魁祸首是紧凑型卫星银河系Messier 32，它类似于曾经刺耳的星系的脱落核心，该银河系过去可能与仙女座相互作用。计算机模拟表明，当与另一个星系的紧密相遇消耗出所有可用的星际气体，恒星形成消退。

魏斯说：“仙女座看起来像是一种过渡类型的星系，它是在恒星形成的螺旋和一种以衰老红色恒星为主的椭圆形的星系之间。” “我们可以看出，鉴于银河系的质量，它会有大量的中央膨胀较大的老明星和一个星形的磁盘。”

威廉姆斯补充说：“对解决的明星的详细看法将有助于我们将银河系过去的合并和互动历史拼凑在一起。”

哈勃的新发现将支持NASA的James Webb太空望远镜和即将到来的Nancy Grace Roman Space望远镜的未来观察。从本质上讲，罗马人将在单个曝光中捕获相当于至少100个高分辨率哈勃图像的广角版本（带有相同尺寸的镜子）。这些观察结果将补充和扩展Hubble的庞大数据集。