像M74（上）一样的螺旋星系可能是由Lyman-alpha辐射源（下）这样的小星系合并而成的。（图片提供:NASA/ESA/Caryl）
天文学家如今将时针拨回120亿年，发现了像银河一样的螺旋星系的祖先。他们认为这一发现可以同在智人的进化历史上发现的重要化石相媲美。天文学家近日在得克萨斯州首府奥斯汀举行的美国天文学协会第211次会议上手机版了这一研究成果。
在宇宙大爆炸后不久便形成的第一批星系大多小而暗淡。经过不断地合并，它们最终形成了今天人们看到的大型星系。天文学家利用目前最大的望远镜观测到了这些非常遥远的原始“积木”，在那里，宇宙还保持着数十亿年前的样子。但还存在着另一个问题：尽管天文学家发现的早期星系令人印象深刻，但他们并不清楚在这些昏暗的天体中，到底哪些是像银河一样的螺旋星系的祖先，而哪些又是其他类型的星系——例如像M87一样的巨型椭圆星系——的先驱。
如今，新泽西州新布伦兹维克市Rutgers大学的天体物理学家Eric Gawiser和斯泰特科利奇市宾夕法尼亚州立大学的天体物理学家Caryl Gronwall宣布，他们已经解决了这个难题。研究人员使用哈勃空间望远镜，并连同其他地基和空间望远镜，分析了像Lyman-alpha辐射源这样的“轻量级”恒星团。与银河相比，这些恒星团的体积和质量仅仅是前者的1/10和1/20到1/40。Gawiser、Gronwall和他们的同事通过分析，认为这些恒星团的发光模式以及它们在宇宙中的聚集方式，都表明它们肯定是组成像银河这样的大型螺旋星系的原始“积木”。
加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的天文学家Sandra Faber表示，新的研究结果将帮助天文学家更好地理解星系的起源和进化过程——这是宇宙学的一个最显著的问题。他说：“这就像发现胚胎干细胞一样：当你知道它们最终会进化成什么后，一切都开始变得有趣了。”
但是构成星系的方式绝非仅此一个。Faber在圣克鲁斯分校的同事Elizabeth McGrath在此次会议上指出，并非所有的大型星系都是由小星系合并而来的。利用哈勃空间望远镜，McGrath在早期宇宙中发现了一些质量很大的盘状星系。她说，并没有足够的时间供小星系合并出这些宇宙中的庞然大物。事实上，它们可能是在质量非常大的气体云快速塌缩后迅速形成的。
(群芳 译自 ，1月8日)
