我们最近的大型邻居——肉眼在黑暗夜空中可见的螺旋星系仙女座，正逐渐失去其“恒星活动”。一项基于“哈勃”太空望远镜数据的新研究表明，在过去的五亿年里，该星系新恒星的形成过程已急剧减缓，而在最近四千万年里，这种下降趋势变得更加陡峭。
天文学家结合了“哈勃”两项大规模巡天项目的结果——全波段仙女座星系巡天（Panchromatic Hubble Andromeda Treasury）和全波段仙女座星系南部巡天（Panchromatic Hubble Andromeda Southern Treasury）。这两个项目合起来，以前所未有的细节覆盖了仙女座星系盘的大约三分之二。最终，科学家们测量了约两亿颗恒星的性质——这是该星系的真实“化石记录”。根据恒星的颜色和亮度，可以确定它们的诞生时间：大质量的蓝色恒星寿命短暂，而红矮星则长得多。通过将图像分割成数千个大约300光年大小的区域，研究人员重建了每个区域的恒星形成历史。
画面相当清晰。大约二十亿年前，仙女座发生了一次强大的恒星形成高峰——可能是由于与其他星系的相互作用或合并。此后，活动开始逐渐减弱。五亿年前，该星系每年仍在形成大约一倍太阳质量的恒星。到四千万年前，这个数字下降了一半，而现在每年仅形成约五分之一的太阳质量。在距离星系中心约32000光年的活跃恒星形成环中，这种衰减尤为明显。
有趣的是，这看起来不像简单的“燃料耗尽”。更像是该星系在经历之前的活跃阶段后正在休息，就像马拉松选手跑完赛程后需要恢复一样。科学家们还考察了与近邻卫星星系M32之间可能存在的联系，M32在投影上距离仙女座星系盘约16000光年。在M32附近区域，恒星形成在约六千万年前就开始减弱。这使得该卫星星系成为局部影响的主要嫌疑对象，尽管M32的确切三维位置尚不清楚，并且还没有直接的相互作用证据。
根据“哈勃”数据创建的视觉化图像生动地展示了这种衰减：代表活跃恒星诞生区域的鲜艳色彩，在过去的五亿年里逐渐变得暗淡。
研究人员强调了“哈勃”存档数据的价值：仙女座星系足够近（仅250万光年），可以单独研究其恒星，同时又能为我们提供类似银河系的星系典型演化的见解。未来，还将引入地面天文台的数据进行分析，而NASA的“罗曼”太空望远镜（Nancy Grace Roman Space Telescope）有望带来更多前景，能够观测整个星系。
到目前为止，仙女座星系的故事提醒我们，即使是巨大的星系也有其生命周期——活跃的青年期和更平静的成熟期。而“哈勃”望远镜将继续帮助我们解读这古老的编年史。
