一个距离地球106亿光年的大型星系正在利用较小的星系作为材料,不断壮大自己,这些被俘获的小星系就像是陷入引力之网的飞机。由于星系距离太远,天文学家看到的是其在宇宙早期正在形成时的样子,仅仅在大爆炸之后20亿年。这张图片为最普遍的星系形成理论提供了强有力的证据。该星系的编号为MRC141138-262,昵称“蛛网星系”,拥有数十个处于并合过程中,且恒星形成活跃的卫星星系。
观测表明几乎一半的椭圆星系都有暗弱的壳层,这样的壳层很可能是与较小质量星系正面碰撞的遗迹。碰撞后,被俘获的恒星来回振荡形成壳层,就好像当我们向池塘中扔一块石子后,水面会形成涟漪一样。
按照并合假说,现在大多数人已经接受了这样的观点:椭圆星系演化的主要驱动力量是较小星系间的并合。如果两个彼此接近的星系质量相当,那么并合后形成的星系与并合前的两个星系都不相像。在并合过程中,两个星系中的恒星和暗物质都受到另一个星系的影响。随着并合过程进入尾声,星系的形状会迅速改变,以至于恒星 巨椭圆星系NGC 1132NGC 1132是一块宇宙化石 ——它是众多星系并合堆积的产物,一次次大屠杀般的碰撞后,形成了这个让其他典型星系相形逊色的耀眼又模糊的巨椭圆星系。NGC 1132与环绕周围的众多矮星系一道被昵称为“化石星系群”,因为它们很可能是在并不久远的过去发生并合的一群星系的残骸。NGC 1132周围有几千个古老的球状星团,就好像蜜蜂群簇拥着自己的蜂窝一样。这些球状星团很有可能是被NGC 1132吞噬掉的星系的遗迹,揭示了它们的母星系所经历过的残暴的并合历史。背景是由许多更遥远的星系构成的令人瞠目的“织锦画”。并合后生成的星系内部由围绕中心作复杂随机运动的恒星主导,恒星运动的轨道互相交错,正如我们看到的椭圆星系一样。
轨道急剧变化,不再与原来的系统有任何联系。如果相撞的是两个旋涡星系,开始时各自的恒星会在盘内作有序旋转,但经过并合后,这种有序的运动就会转变成随机运动。并合后生成的星系内部由围绕中心作复杂随机运动的恒星主导,恒星运动的轨道互相交错,正如我们看到的椭圆星系一样。
在形成我们今天看到的大多数椭圆星系的并合过程中,恒星形成活动更加活跃,这种并合大约发生在10亿至100亿年前,那时星系内有更多的气体(因此有更多的分子云)。在远离星系中心的地方,气体云相互碰撞产生激波,促发了新星形成。所有这些狂暴事件的结果就是椭圆星系在经历了并合后再没有能够形成新星的气体了。