在探索宇宙奥秘的征程中，天文学家们不断开拓创新，运用新型技术揭开星系演化的神秘面纱。哈佛史密松天体物理中心领衔的团队，首次将星系考古学方法应用于银河系之外的星系，成功重建了巨型螺旋星系NGC1365长达120亿年的演化历程，这一突破性成果发表于《自然天文学》杂志，为天文学研究开辟了新路径。
星系考古学，这一新兴研究领域，聚焦于通过分析星系气体中的化学特征，追溯星系的形成与演化过程。此次研究聚焦的NGC1365，是一个从地球视角正面朝向的邻近旋涡星系，其独特的朝向使得星系细节更易于观测，为研究提供了得天独厚的条件。研究团队利用TYPHOON巡天项目的数据，该数据由拉斯坎帕纳斯天文台的伊雷内杜邦望远镜采集，得以深入剖析NGC1365的内部结构。
年轻的炽热恒星是星系中的“活力源泉”，它们发出强烈的紫外光，激发周围气体，使氧等元素产生特征性的窄谱线。科学家通过分析这些光谱模式，能够精准研究元素在星系中的分布情况。长期以来，天文学家已知星系中心重元素浓度较高，外围区域则相对较低，这些分布模式受到恒星形成、超新星爆发、气体流动以及星系间相互作用等多种过程的共同影响。
研究团队通过追踪NGC1365中氧含量的空间分布变化，并与Illustris项目提供的先进数值模拟进行细致比对，成功重建了该星系数十亿年来的演化历程。这些模拟涵盖了气体运动、恒星形成、黑洞活动以及化学成分演化等关键物理过程，时间跨度从宇宙早期直至现在。分析结果显示，NGC1365的中心区域形成较早，并迅速富集了氧元素；而外围区域则通过数十亿年间与多个矮星系的反复碰撞逐渐演化而成，外侧的旋臂形成时间较晚，很可能是由这些并合事件带来的气体和恒星逐步构建起来的。
哈佛大学天体物理学家拉尔斯赫尼格兴奋地表示：“看到我们的模拟结果与另一个星系的数据如此接近，非常令人振奋。这项研究显示，我们在计算机上模拟的天文学过程正在数十亿年间塑造着像NGC1365这样的星系。”这一成果不仅验证了数值模拟的可靠性，也为理解星系演化提供了有力证据。
该研究还确立了河外星系考古学作为天文学中一种有价值的新工具。通过分析星系气体中的化学特征，科学家能够揭示星系的过往历史，为理解星系形成提供全新视角。研究团队成员强调，这项工作很好地展示了理论与观测的紧密结合，理论为观测提供了方向，观测则为理论提供了验证，二者缺一不可。
研究NGC1365等与银河系具有相似特征的星系，对于理解银河系的起源具有重要意义。科学家希望通过比较不同旋涡星系的形成过程、氧元素分布等特征，判断银河系的演化历史在宇宙中是否具有代表性或属于特例。这些问题不仅关乎银河系的过去，也影响着我们对宇宙整体演化的认知。
