上回說通過往銀河系外發(fā)射探測器來觀察銀河系全貌完全不現(xiàn)實，如今我們對銀河系棒旋外形的認(rèn)識主要來源于間接觀測，比如通過射電望遠鏡對星際空間中的氫 21 厘米線的觀測等。
研究銀河系，除了對銀河系本身進行研究外，其實我們還可以通過觀察周圍類似星系來間接推測本星系的情況。畢竟基于宇宙學(xué)原理，宇宙是均勻且各向同性的，無論是恒星還是星系，任何天體只要放到宇宙中，那都不是獨一無二的。
尤其是在研究時間跨度很大的目標(biāo)時，比如說太陽的演化，那我們不可能一直等著它變化吧。我們只能通過研究處于不同演化階段的其他類似恒星來建立統(tǒng)一的模型，然后把太陽代入到這個模型中，從而推測它的前世來生。
研究銀河系的演化也是一樣，我們先從廣袤的宇宙中篩出一部分星系，基于它們建立星系的演化模型，然后再把銀河系代入，從而推測其演化過程。
但是不管是恒星還是星系，這些人為建立的模型注定是粗糙的，它僅僅是根據(jù)已掌握的有限數(shù)據(jù)建立起來的臨時模型。隨著后續(xù)獲得更多更精確的觀測數(shù)據(jù)，模型也會隨之更新，從而變得越來越完善。
這也是經(jīng)常提到的科學(xué)的研究方法。科學(xué)不代表正確，更不代表真理，它更像是一種方法論，引導(dǎo)著我們一步步地向真相靠近。
說回通過相似星系研究銀河系。其實在銀河系附近本星系群中就有一個星系和我們銀河系很像，沒錯，就是著名的仙女座星系（M31）。
仙女座星系就像是銀河系的“放大版”，無論是整體的輪廓還是內(nèi)部的螺旋結(jié)構(gòu)都和銀河系十分相似。甚至這幾年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它似乎也有一個棒狀的核心，這說明它很可能和銀河系一樣也是一個棒旋星系。
就連仙女座星系外圍的暈也和銀河系差不多，這里的恒星通常也都是些貧金屬的“大齡”恒星。這說明仙女座星系和銀河系一樣，也有著相似的演化過程，包括在百億年的時間里通過大量吞并周圍的矮星系逐漸成長為今天的規(guī)模。
除了仙女座星系這樣的成熟星系，在之前韋伯（韋布）望遠鏡拍攝的照片中，天文學(xué)家似乎還看到了幼年時期的“銀河系”。
這張照片之前我們介紹過，這是一張深場照片，在沙粒面積的天區(qū)中包含了數(shù)千個星系。在前景星系團的引力透鏡作用下，一些背景天體被放大了 10~100 倍。在被拉長放大的背景圖像中，天文學(xué)家看到了一個被亮點圍繞著的細長結(jié)構(gòu)。
這是一個紅移有 1.378 的遙遠星系，我們看到它的樣子還停留在大爆炸后大約 40 億年。它周圍的那些小亮點，其實是些古老的球狀星團，每個都由上百萬顆恒星組成。這些星團圍繞著星系，猶如炫麗的煙火，于是人們給該星系起了個形象的名字 —— 火花。
通過金屬元素和演化模型等分析，天文學(xué)家認(rèn)為火花星系與銀河系十分類似，很像銀河系的幼年時期。那個時期的“銀河系”（也就是火花星系）它只有今天銀河系質(zhì)量的 3%，此時的它正在忙著吞并周圍的衛(wèi)星星系以及那些球狀星團。預(yù)計再過個九十或者上百億年，那時的它將會達到今天銀河系的質(zhì)量。
這樣一個銀河系的“幼年鏡像”，對天文學(xué)家來說如獲至寶，它對研究我們銀河系的演化非常有幫助。因為對于銀河系早年間的往事，今天的我們無論如何都無法直接獲知。但是有了這個樣本，原本只存在于理論中的銀河系“兒時”模樣包括行為都將變得有跡可循。
比如那個長期困擾天文學(xué)家的謎題 —— 球狀星團是怎么來的。對于銀河系中的球狀星團，我們只知道它們非常古老，但是究竟有多古老、當(dāng)時是怎么形成的，這些細節(jié)我們?nèi)匀徊皇呛芮宄?/p>
而現(xiàn)在通過“火花”這種幼年鏡像星系，我們能更容易地確定其球狀星團的年齡和情況。畢竟區(qū)分 78 歲和 88 歲不太容易，但是 8 歲和 18 歲還是很容易看出來的。
目前認(rèn)為，球狀星團和早期的星系都誕生于宇宙中的原始氣體云（比如高密度的中性氫云）。由于星系的構(gòu)成更加復(fù)雜，而星團相對簡單，這就是為什么一些球狀星團中的恒星比它們所在的星系更加古老。
不過為了更好地了解火花星系及其周圍星團的演化，天文學(xué)家還需要對更多的類似星系和星團進行觀測，以便進一步地完善相關(guān)理論。
本文來自微信公眾號：Linvo 說宇宙 （ID：linvo001），作者：Linvo
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