“银河系之死”发生在10亿年以前

蓝色星系通常是年轻的星系，红色星系通常是年老的星系，这种对应关系是否永恒存立？星系基本上分为螺旋星系和椭圆星系，一方面而言，螺旋星系含有大质量、年轻、生命周期短的恒星，这些恒星在它们“激情燃烧的岁月”发出蓝色光芒；另一方面而言，安静祥和的椭圆星系含有低质量、年老、生命周期长的恒星，这些恒星发出暖洋洋的光辉。将星系划分为两种基本的类型，这种划分可以追溯到天文学家在20世纪早期进行的星系勘测。

斯隆数字巡天（SDSS）拉开了现代星系的勘测序幕，天文学家在“星系普查”中记载了成千上万条图像信息，从中发现了新的星系类型，它们不符合人们熟知的两种星系类型的定义，有必要对两大星系类型的传统划分方式进行修正。相当数量的红色、静谧、不活跃的星系根本没有椭圆的形状，它们只是保持大致的圆盘形状，这些星系停止了锻造新恒星的过程。蓝色的椭圆星系“浮出水面”，它们的结构与红色或死亡的椭圆星系相似，但发出了年轻恒星活力四射的蓝色光芒，这类椭圆星系仍有制造恒星的能力。

红色、昏暗的椭圆星系和蓝色、明亮的椭圆星系如何和谐共处？这似乎是共生性的奇异现象，怎样将两种根本不同的椭圆星系纳入星系演变的标准理论框架？天文学家的使命行动得到了公民科学家的协助和支持，在专业知识传承的指向下，天文学家通常对蓝色的椭圆星系产生了特别的兴趣，他们试图找到椭圆星系演变法则的线索。

斯隆数字巡天项目记录了数百万张星系图片，哪些是蓝色的椭圆星系，哪些是红色的椭圆星系？天文学家时常感到力不从心，仅凭他们的双眼难以判断。天文学家想到了“放手发动群众”的方法，让业余天文爱好者加入星系辨识的科学活动，天文爱好者在科学感召力下集合起来，神奇的互联网使得大范围的共同协作成为可能。

星系动物园网站搭建了共同协作的网络平台，项目组织者邀请了成千上万的公民科学家，以业余方式投身到天体物理学的研究，只要登录星系动物园网站即可报名，不需在某个指定的地点和时间“待命”和“集合”，网站设置了对星系图像进行分类的多个按钮，开设了认知星系分类的简要课程和操作技能。

25万公众人士参与了星系分类活动，在百万以上的星系图像中，每一幅图像被分类了70多次，星系形状的人工分类获得了很高的可信度。如果70位公民科学家中的65位确认了星系的椭圆形状，那么天文学家将会认可他们的划分，反之，如果确认了非椭圆星系，那么天文学家也会认可他们的分类。天文学家从上百万的星系图像中找到了很多不同寻常的蓝色椭圆星系和红色螺旋星系。

在星系演变的“十字路口”，有一个称之为“绿色山谷”的说法，听起来好像是某个风景名胜之地，这个词语实际上是天文学概念的“中间地带”，在“绿色山谷”的一端是蓝色恒星形成的星系（蓝色云团），在“绿色山谷”的另一端是红色、衰退的星系（红序星），绿色或中间色彩的星系处于它们之间，在中间的“绿色山谷”星系中，新恒星的诞生能力消退了，还没有完全消退，一些导致新恒星诞生的“开关”没有断开，“绿色山谷”的星系可能在数亿年前开启了关闭新恒星诞生“阀门”的模式。

“绿色山谷”或“绿色谷地”的概念源自于亚利桑那大学举办的一次星系演变的讲座，当时有一位演讲者正在讲解星系的颜色——质量关系曲线，一位听众随口而出地说到：“绿色山谷，那是星系走向死亡之地！”。亚利桑那州确有一个称之为绿色山谷的地点，那里是退休人员居住的社区，刚好与亚利桑那大学的所在地——图森相邻，亚利桑那大学的天文学家顺便将“绿色山谷”一词编入了天文学词条库。

天文学家开始寻找不同星系死亡速率的原因，他们发现螺旋星系是缓慢死亡的星系，椭圆星系是快速死亡的星系。天文学家相信， 星系存在两种根本不同的演变途径，星系的缓慢死亡和快速死亡只是两种不同的结果，而两种不同的演变途径与氢气体的数量有关，“供给侧”的氢气数量决定了星系中恒星诞生的潜力。

在银河系的情形中，如果新的气体物质保持持续性的流入状态，恒星的诞生能力不成问题，但似乎发生了新鲜的外部气体“断供”的某种事件，银河系可能跌入了一个大尺度的星系团，未知星系团的热气体物质切断了银河系外部新鲜气体的来源。银河系内的暗物质晕环可能成长得非常迅速，跌落到其中的气体被加热到很高的温度，它们在宇宙的年龄范围还没有冷却下来。在两种气体“切断”的情形中，螺旋星系内的现有氢气体仅有储存的部分。

螺旋星系储存的氢气体数量可能十分巨大，氢气团转化为恒星的过程十分缓慢。螺旋型的银河系经历了很长的演变过程，外表上看上去依然活着，还在锻造新的恒星，但在数十亿年的演变过程中，银河系制造恒星的能力或实际的恒星诞生率下降了，银河系好像一个空壳的“幽灵星系”，外表的光鲜掩盖不了没落的“星系王朝”，它已失去旺盛的生命力。一个星系显示了现有氢气体“库存”耗尽的特征，这意味着星系逐渐丧失了制造恒星的能力，处在终结前的下降期。距离银河系最近的大尺度螺旋型的仙女座星系到达了“绿色山谷”，很可能在很久之前开始了下降期，仙女座星系实际上是一个僵尸星系。

天文学家最近才发现，仙女座星系是一个死亡星系，但仍然保持了运动姿态，仙女座星系还能制造一些恒星，但与正常时期诞生恒星的能力相比，它的孵化和哺育恒星的能力大为降低。经过观测和计算，银河系是否和仙女座星系一样进入所谓的“绿色山谷”？对银河系是否到了关闭“恒星工厂”演化阶段的判断是一项极大挑战的课题。

人们不能以“跳出银河系”的角度看银河系，好像“不识庐山真面目，只缘身在此山中”，人们不能轻易地测量银河系的整体特征，而对遥远星系的观测则有所不同。天文学家掌握了部分数据，但不足以得出确定的结论，他们相信银河系走到了边缘地带，“一只脚”踏进了“绿色山谷”，银河系没有到穷途末日的时辰，但制造恒星的能力已下降到严重的程度，几乎可以从整体上作出判断，银河系已是一个僵尸星系，它在十亿前已经走向死亡。

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编译：2016-2-6）