來自哈勃太空望遠的令人驚訝的新觀測數據表明，草帽星系圓盤光滑而穩定的“邊緣”，可能掩蓋了星系曾經混亂不堪的過去。哈勃望遠鏡巨眼的敏銳性和敏感度可以分辨出草帽星系巨大而延伸光暈中數以萬計的單個恆星，這一區域位於星系中心部分之外，通常由較老的恆星組成。然而對草帽星系的最新觀測顛覆了傳統理論，顯示出光暈中只有一小部分年齡較大的貧金屬星，另外還有出人意料的豐富富金屬恆星。
這些恆星通常只在星系的圓盤和中央凸起中才能找到，過去由主要星系合併是一種可能的解釋，儘管草帽沒有顯示出近現在大質量星系合併的混亂證據。馬里蘭州巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所(STSCI)的保羅·古德弗洛伊說：
草帽星系一直是一個有點奇怪的星系，這就是它如此有趣的原因。哈勃太空望遠鏡的金屬丰度測量（即恆星中重元素的丰度）是另一個跡象，表明草帽星系有很多關於星系組裝和演化的知識可以教給我們。哈勃太空望遠鏡對草帽星系暈的觀測，顛覆了此前我們對星系組成和金屬丰度的普遍理解。
草帽星系（M104）因其明亮的美麗和奇特結構而長期受到天文學家和業餘天文觀察者的喜愛，現在它的奇特故事又有了新篇章：由富金屬恆星組成的延伸光暈，幾乎沒有在其他星系光中觀察到預期中的貧金屬星跡象。研究人員對哈勃望遠鏡的數據感到困惑，所以求助於複雜的計算機模型，為傳統星系理論令人費解的反轉提供解釋。
研究結果表明，草帽星系過去發生重大合併的可能性同樣令人驚訝，儘管草帽星系的宏偉結構。沒有證據表明近現在發生了合併，其不同尋常的發現和可能的解釋研究成果發表在《天體物理》期刊上。貧金屬星的缺少令人大吃一驚，而富含金屬的恆星豐富只會增加謎團。天文學家預計，與草帽星系主盤中擁擠的恆星相比，在星系的光暈中，會發現較早一代的恆星，其重元素較少，元素是恆星“生命週期”過程中產生的：
一個星系的恆星經歷這個週期時間越長，氣體中的元素含量就越高，由氣體形成的恆星金屬度也就越高。這些年輕、高金屬丰度的恆星，通常在星系的主盤上發現，那裡的恆星數量更密集（至少傳統觀點是這樣認為的）。使事實複雜化的是許多古老、金屬貧乏的球狀星團存在，這些年長、缺乏金屬的恆星，預計最終會離開它們的星團，成為一般恆星暈的一部分，但這個過程在草帽星系似乎效率不高。
研究小組將研究結果與計算機模擬進行了比較，以找出草帽星系暈中這種出人意料的金屬丰度測量來源。這一結果也超出了預期，表明草帽在數十億年前經歷了重大的吸積或合併事件。與我們銀河系不同的是，銀河系被認為在數十億年的時間裡，以所謂的“次要”吸積吞噬了許多小衛星星系，而主要的吸積是兩個或更多質量相似星系的合併，這些星系富含較後代、金屬丰度更高的恆星。
衛星系只包含低金屬丰度的恆星，這些恆星主要是來自大爆炸的氫和氦。較重元素必須通過在恆星內部核合成和超新星爆炸等方式產生，並併入到下一代恆星恆星的組成成分中去。這一過程在我們銀河系周圍的矮小星系中相當無效，而在更大、演化更快的星系中則更為有效。草帽星系的結果令人驚訝，因為它光滑的圓盤，沒有顯示出被破壞的跡象。相比之下，許多有過相互作用的星系，如標誌性的觸角星系，由於它們相互作用的潮汐作用，其螺旋臂的扭曲外觀而得名。
類似質量星系的合併，通常會合併成具有延長光暈的光滑大橢圓形星系，而這一過程需要數十億年時間。但是，無論是螺旋星系還是橢圓形星系的傳統定義，草帽星系都不太符合。而草帽星系則介於兩者之間，趨於混合，對於這個特殊的研究項目，研究小組選擇了草帽星系，主要是因為它獨特的形態。想找出這樣的“混合”星系，是如何隨著時間的推移而形成和聚集的。關於星系暈金屬丰度分佈的後續研究，將對幾個距離與草帽星系相似的星系進行。
研究小組期待著未來的天文臺，繼續對草帽星系意想不到的特性進行觀測。比如寬視場紅外巡天望遠鏡(WFIRST)的視場是哈勃望遠鏡的100倍，將能夠捕捉到星系暈的連續圖像，同時在紅外光中能捕捉到更多的恆星，還有詹姆斯·韋伯太空望遠鏡也將因其類似哈勃望遠鏡的分辨率和更深紅外靈敏度而更加有價值。
博科園｜研究/來自：美國宇航局戈達德太空飛行中心
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