寻找星系摇篮

4000亿颗恒星，外加数量更多的行星，一起组成了一个直径10万光年的圆盘星系⋯⋯欢迎光临，这就是我们的银河系。广袤的宇宙中，与之规模相似的星系数百亿计！是的，要聊起星系，一切都是超乎寻常的。最不可思议的是，我们甚至还不知道它们具体是如何形成的。不过最近，得益于一段奇妙的时空之旅，美国加利福尼亚大学圣克鲁斯兹分校塞巴斯蒂亚诺·坎塔卢波（Sebastiano Cantalupo） 领衔的三人研究小组，对这些 “宇宙岛” 的起源有了更深入的了解。他们在时间长河中回溯上百亿年，“看到了”那些因为没有恒星而原本无法探测的矮星系。它们毫无光彩可言，但却是今天这些华丽星系的萌芽。发现如此遥远、而且暗不可见的天体，这确实了不起。为此，研究人员充分发挥想象力，甚至还从夜总会的照明中汲取了灵感⋯⋯

是的，天体物理学家是幸运的。古生物学家复原恐龙只能根据零碎的化石， 而天体物理学家能够直接看到有关我们过去的证据。他们的秘密武器就是光。光的传播需要时间，因此我们永远无法真正“即时”目睹事件的发生，总会有那么一些滞后。不过在日常生活中，这点时差并不明显，因为光速实在太快，约达300000千米/秒。当你看到某个朋友在30米外马路对面的人行道上冲你招手时，距离他实际做出这一动作已经过去了0.0001毫秒，但对我们而言等于是直播。然而在较大的距离上，这种延时效应就会比较明显。以距地球1.5亿千米的太阳为例，阳光传到地球需要8分钟。换言之，当我们看见夕阳最后的余晖时，它其实已经沉到地平线以下了⋯⋯因此，光就是天体物理学家回溯时间的机器，并因强大的太空望远镜的存在而极为有效： 太空望远镜望得越远， 所能回溯的时期也就越早。

根据某些宇宙演化理论，目前存在的星系是巨大气体云团融合的产物。我们将这些气体云团称为“原星系”，或曰“ 原始星系”。原始，甚至简陋！因为它们几乎纯由氢气构成，而氢原子是所有原子中最简单的， 只有一个电子围绕着唯一的质子旋转。这很正常，宇宙诞生之初只有氢，更重的原子是之后在恒星内核深处形成的。而说到恒星，它们在原星系中几乎不存在，它们将是氢气云在自身重力作用下坍塌后的产物：原子被极度压缩直至融合，同时释放出惊人的能量，一轮新日就此诞生。不过，原星系并没有足够多的气体频繁制造此等坍塌，只有当它们互相合并， 有大量气体汇集， 恒星才会形成。随着一次次合并，星系逐渐壮大， 数以亿计的恒星诞生，直至形成我们今天所见的光与物质的巨大圆盘。