宇宙还在制造新的星系吗？ _宇宙

两个被称为NGC 7733和NGC 7734的棒旋星系正在合并。下星系的上臂上方有一个尘土飞扬的结，这标志着第三个星系伴星。（图片来源：欧洲航天局/哈勃和美国国家航空航天局，J.Dalcanton，暗能量调查/DOE/FNAL/NOIRLab/NSF/AURA；致谢：L.Shatz）
据美国太空网（Paul Sutter）：我们认为星系是古老的。我们自己的银河系形成于136亿年前，詹姆斯·韦伯太空望远镜使我们能够追溯到早期宇宙中的一些最早的星系。但星系今天还在诞生吗？
这是一个有趣的问题，因为它让我们深入了解星系形成的混乱、复杂、美丽的过程。让我们来看看可能性。
第一个答案：否
星系很容易识别。它们是恒星、气体和暗物质的大型集合。它们在很大程度上彼此不同；一个典型的星系大约有10万光年宽，而星系之间的典型距离大约是100万光年。
有时，星系会在星团内合并或聚集在一起，但除了少数例外，我们可以在很大程度上将一个星系与另一个星系分开。它们就像农村的城镇：城镇之间的距离比城镇本身大，所以很容易被发现和定义。有时，城镇会彼此相邻，有时，一个庞大的城市会吞噬它的邻居。但总的来说，一个城镇只是一个城镇。
然而，定义星系的起点是另一回事。星系在早期宇宙中是通过一个渐进的过程出现的，这个过程可以追溯到大爆炸的第一秒。当时，密度高于平均水平的小口袋出现了，并在接下来的数亿年里稳步增长。起初，只有暗物质才能涌入，因为常规物质正忙于与自身纠缠。但一旦暗物质的口袋变得足够大，它们就会吸引周围的常规物质。
随着规则物质的聚集，它被压缩、破碎，并为第一批恒星提供了光。这些原星系继续消耗更多的气体，与邻居合并，并成长为我们今天看到的完全形成的星系。
所以，从很多意义上说，今天没有新的星系出现。建造它们的过程——将它们播种为密度的微小差异或暗物质的初始聚集——已经结束，这一行为发生在古代宇宙中，而且再也没有发生过。在当今的宇宙中，不再有原星系——不再有等待压缩和创造新星系的气体云。
说到星系，我们看到的就是我们得到的。
第二个答案：是
但这只是定义星系起源的一种方式。我们还可以看看另一个关键步骤：第一批恒星的出现。回到城市的类比，一个城市最初规划的时间——用边界标记和测量线定义的轮廓——和第一批人开始搬进来的时间是有区别的。
如果我们只关注恒星的形成，我们会发现这是一个持续的过程，甚至延续到现代宇宙。近年来，天文学家对一种名为恒星质量函数的测量方法有了详细的了解。这是一个基本的人口统计，描绘了每个星系中有多少恒星在发光，或者换句话说，在宇宙的不同时期，每个星系中恒星的质量是多少。
恒星只占星系质量的一小部分；其余的则是暗物质和随机气体团。然而，恒星造就了星系，它们比任何其他星系成分都更容易观察。
随着对宇宙中星系进行采样的新调查，天文学家最近发现恒星质量函数正在全面上升。这意味着，与数十亿年前相比，现在有更多的小星系、中星系和大星系。
新的小星系不是来自暗物质种子中的原星系的出现；它们已经是刚刚开始恒星形成的物质团块。另一方面，较大的星系主要是由较小星系的持续合并所驱动的。
它不会永远持续下去
因此，至少在一个重要方面，随着新一轮恒星形成，新的星系继续出现在宇宙舞台上。它们一直都在那里，在那里闲逛了数十亿年，但它们现在才显现出来。这个过程是可行的，因为恒星形成的效率非常低。星系内的大部分气体永远不会变成恒星，它可以在不消耗太多物质的情况下持续很长时间，而且星系从一开始就需要很长时间才能开始。
但遗憾的是，聚会不会永远持续下去。问题是，不仅宇宙在膨胀，而且它的膨胀也在加速——这种效应被称为暗能量。尽管天文学家仍然不知道是什么驱动了暗能量，但他们可以观察到它对宇宙其他部分的影响：它正在将一切都分散开来。
随着宇宙的老化，物质越来越难聚集在一起形成新的星系并推动恒星的持续形成。事实上，恒星形成的高峰期已经过去了数十亿年。虽然新的星系继续发光，但出现的速度正在放缓，每年出现的新星系越来越少。
我们还有充足的时间——星系将在未来数千亿年内继续形成恒星——但在这场盛宴持续期间，我们仍然应该享受它。