最新望远镜拍到的星系，一个比一个美丽 | 科学世界·探索

星系是由数千亿颗恒星以及其他物质聚集而成的天体。近年来发射的空间望远镜不断拍摄到高清且美丽的星系图像。此外，这些望远镜也成功捕捉到了离地球极其遥远的星系的图像。同时，“公民天文学家”与专业天文学家合作进行星系观测的研究也在逐步推进。本文将结合美丽的星系图像，介绍星系的分类以及最新的观测和研究进展。

NGC 722的旋臂从星系盘中大幅伸展出来，长度惊人。这种异常延展的旋臂被认为是受到了附近星系引力影响的结果。这张图片由位于夏威夷岛莫纳克亚山顶的北双子座望远镜拍摄，于2022年3月发布。

六边形“凸透镜”，这是什么宇宙手办？

透镜状星系NGC 7020透镜状星系是指像旋涡星系一样具有恒星聚集的核球，但不具备旋臂的星系。由于其形状类似凸透镜，因此得名“透镜状星系”。位于孔雀座方向、距离地球约4亿光年的NGC 7020，是一个罕见的星系，其核球周围环绕着一个呈现六边形的环形结构。人们认为这个六边形的环形结构是由核球两侧的两个恒星密集区域构成的。然而，导致这个星系呈现如此特殊形状的原因仍然不为人知。这张图像是由于智利帕雷山的南双子座望远镜拍摄的，并于2022年6月发布。

位于孔雀座方向、距离地球约4亿光年的NGC 7020，是一个罕见的星系，其核球周围环绕着一个呈现六边形的环形结构。

层层叠叠的“贝壳”，星系也懂叠甲？

这张图像展示的是位于双鱼座方向、距离地球约1亿光年的椭圆星系NGC 474。椭圆星系是恒星和气体以圆形或椭圆形聚集的星系，没有旋臂等明显的结构特征。然而，NGC 474却展现了独特的形态，比如由恒星和星际气体延展而成的“潮汐尾”以及类似贝壳的“壳层结构”。这些结构的形成原因尚不明确。图像左侧显示的星系是旋涡星系NGC 470。

这张图像是由以美国为主导的国际项目“暗能量巡天（DES）”拍摄的，使用了安装在智利、配备了暗能量相机的布兰科望远镜（口径4米），照片于2021年1月发布。暗能量是一种推动宇宙加速膨胀的未知能量。经过6年的观测，DES发布了包含约7亿个天体的目录与图像。通过这些数据，科学家们正在解析宇宙膨胀速度的变化和星系的演变，并试图揭示暗能量的本质。

这张图像展示的是位于双鱼座方向、距离地球约1亿光年的椭圆星系NGC 474，图像左侧显示的星系是旋涡星系NGC 470。

两个星系形成“天使之翼”

照片于2022年4月发布，图中的天体是相互作用星系VV 689，属于星系动物园（Galaxy Zoo）项目的一部分。这个项目与星系巡航（GALAXY CRUISE）项目类似，旨在通过公众参与来促进天文研究。相互作用星系VV 689正处于两个星系剧烈碰撞和并合的过程中，它们受到彼此引力的影响，变形为近乎对称的形状。由于形状酷似巨大的翅膀，被命名为“天使之翼”。照片由哈勃空间望远镜拍摄。

照片于2022年4月发布，图中的天体是相互作用星系VV 689

“公民天文学家”拍到激烈碰撞、并合

星系并非自诞生以来一直保持不变，而是不断地经历碰撞和并合。宇宙中存在各种形态的星系，正是因为这些星系在不断地碰撞与并合。这张图片展示了正在经历碰撞和并合的星系。该图片是日本国立天文台推动的“星系巡航（GALAXY CRUISE）”项目的成果之一。GALAXY CRUISE是一个“公民天文学家”项目，天文学家借助公民天文学家的力量推动研究。在这个项目中，公民天文学家对“异星团望远镜拍摄的星系图像进行分类。2023年10月，研究结果发布，发现了许多以前难以观测到的激烈碰撞与并合过程中的星系。此外，研究还发现，在这些碰撞与并合的星系中，新的恒星形成活动非常活跃。2024年3月，GALAXY CRUISE项目宣布，通过让AI学习公民天文学家的分类数据，成功发现了大量的旋涡星系和环状星系。

这张图片展示了正在经历碰撞和并合的星系。该图片是日本国立天文台推动的“星系巡航（GALAXY CRUISE）”项目的成果之一。

开始碰撞的“蝴蝶”

在观测室女座方向、距离地球6000万光年远处时，可以看到两个刚刚开始碰撞的星系；NGC 4567（图像左侧）和NGC 4568（图像右侧）。这张图像由位于智利帕拉纳尔天文台的甚大望远镜（VLT）拍摄，于2022年1月发布。由于这两个星系看起来像展开双翼的蝴蝶，因此它们也被称为“蝴蝶星系”。这两个星系由于相互的引力而逐渐靠近，最终将融合为一个星系。

我们所在的银河系目前正逐渐被邻近的“仙女星系”吸引。据预测，银河系和仙女星系将来也会像NGC 4567和NGC 4568一样，走向碰撞的命运。

在观测室女座方向、距离地球6000万光年远处时，可以看到两个刚刚开始碰撞的星系；NGC 4567（图像左侧）和NGC 4568（图像右侧）。

三个星系的纠缠

星系的碰撞和并合不仅限于两个星系之间，有时也会发生三个或更多星系的碰撞和并合。SDSSCGB 10189就是这样的一个例子，它由三个星系组成。这三个星系非常接近，彼此之间的距离不到5万光年，约等于银河系半径的长度。这些星系已经在彼此的引力作用下发生了变形，且气体和尘埃也从它们之间扩散出来。预计这三个星系的碰撞在不久的将来不可避免。这张图片由哈勃空间望远镜拍摄，于2023年1月发布。

SDSSCGB 10189由三个星系组成，预计这三个星系的碰撞在不久的将来不可避免。这张图片由哈勃空间望远镜拍摄，于2023年1月发布。

旋涡星系的“核球”和“旋臂”到底是什么结构？

NGC 722的旋臂为什么异常延展，长度惊人？

这种异常延展的旋臂与附近星系引力影响有什么关系？

更多内容欢迎阅读《科学世界》2026年第10期“探索”栏目文章——《星系百态》。

本文摘编自杂志2026年第10期，文章内容略有删改。

实习编辑 | 周欣颖