在浩瀚宇宙中，星系的演化一直是天文学领域的重要课题。近期，一支由哈佛史密松天体物理中心主导的国际天文学家团队，通过一种创新性的“空间化学考古学”技术，首次成功重建了银河系外一个巨型旋涡星系——NGC1365长达120亿年的演化历程，为理解星系形成提供了全新视角。
研究团队聚焦于NGC1365，这一距离地球约5600万光年的旋涡星系，因其正面朝向地球，为观测其内部结构提供了绝佳条件。通过拉斯坎帕纳斯天文台的伊雷内杜邦望远镜，研究人员采集了该星系的高分辨率光谱数据，特别是针对电离氢的Hα谱线及其他关键元素发射线，绘制出星系内元素分布的精细图谱。
年轻恒星释放的强烈紫外辐射激发周围气体中的元素，产生特征性的光谱信号。天文学家通过分析这些信号，特别是氧元素的分布，发现NGC1365的中心区域富含重元素，而外围区域则相对贫瘠。这种分布模式反映了恒星形成、超新星爆发以及星系间相互作用等复杂过程对元素分布的影响。
为了深入理解NGC1365的演化历史，研究团队将观测数据与先进的数值模拟模型Illustris进行了比对。模拟结果显示，该星系中心区域形成较早，迅速富集了氧等重元素；而外围区域则通过数十亿年间与多个矮星系的多次碰撞逐渐演化，外侧旋臂很可能是由这些并合事件带来的气体和恒星逐步构建而成。
“看到模拟结果与观测数据如此吻合，我们感到非常兴奋。”研究团队成员之一、哈佛大学天体物理学家拉尔斯赫尼格表示，“这表明我们在计算机上模拟的天文学过程，确实在数十亿年间塑造了像NGC1365这样的星系。”
这项研究不仅为理解星系演化提供了新工具，还展示了理论与观测紧密结合的重要性。研究团队负责人丽莎凯利教授指出，通过分析星系气体中的化学特征，可以揭示其过往历史，从而确立了河外星系考古学作为天文学中一种有价值的新方法。
对于银河系而言，研究NGC1365等具有相似特征的星系，有助于科学家更深入地理解银河系的起源。凯利教授表示：“我们想知道，所有旋涡星系是否都以相似的方式形成？它们的形成过程是否存在差异？银河系在哪些方面与众不同，或者是否具有独特之处？这些问题正是我们想要解答的。”
