NGC4303星系正面图显示它的臂部充满活跃的恒星形成 _星系

NGC4303，一个富含恒星形成的星系。它位于距离室女座星系团约5500万光年的地方。该图显示了该星系的可见光和毫米波视图。Credit: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS
据美国物理学家组织网（by Carolyn Collins Petersen, Universe Today）：星系在宇宙中扮演着很多角色。最明显的是恒星形成工厂。如果没有这种活动，宇宙将是一个非常不同的地方。欧洲南方天文台和阿塔卡马大毫米阵列最近瞄准了星系NGC4303 。他们的目标是：对其恒星形成活动进行多波长观测。
目的是帮助天文学家了解恒星在银河系环境中是如何形成的。由此产生的图像显示了穿过螺旋臂的气体分子云的金色光芒，以及已经形成的恒星的存在。
NGC4303是一个美丽的螺旋星系，位于室女座星系团中，距离我们超过5000万光年。天文学家将其列为弱棒螺旋。它的螺旋臂内也可能有一个环形结构。臂部闪烁着恒星的形成，使其成为星暴星系。那里也有一个活跃的原子核，很可能隐藏着一个超大质量黑洞。
这个星系被归类为晚期螺旋星系。这意味着它在过去将气体转化为恒星的速度更慢，而今天仍有很多。当然，根据这项研究和其他研究，它似乎富含中性氢。这是星星的基石。
这个星系的中心有大量的恒星。此外，它还带有较老的星团。这些都表明了古代的恒星形成活动。还有大量证据表明，最近整个银河系都有恒星诞生活动。明亮的星云突出了新生恒星正在形成（或即将诞生）的地方。那么，为什么这个“晚期”星系在制造恒星时如此活跃呢？

哈勃太空望远镜对NGC4303的观察显示了星系的活动核心，以及恒星和恒星形成区域的散射。Credit: ESA/Hubble/NASA
研究NGC 4303
要回答这个问题，需要用不止一种波长的光来观察银河系。天文学家使用超大望远镜的多单元光谱探测器（MUSE）仪器来研究银河系中的现有恒星。它可以在一次观测中对星系成像。同时，它测量来自不同地区的光的强度。在这样做的过程中，它提供了一个对银河系及其组成部分的迷人的“3D”视图。
阿塔卡马大型毫米阵列使用毫米波（接近无线电波）提供了不同的视角。它专门观察星系中的氢云。这个想法是将恒星形成所需的气体量与已经形成的恒星数量进行比较。通过使用两种不同的仪器，天文学家可以更好地了解恒星诞生的原因。联合研究还揭示了增强该过程的过程和事件。
此外，他们还可以找出是什么阻碍了不同地区恒星的形成。例如，超大质量恒星的产生会吞噬掉可用的气体。这使得形成较小恒星的空间很小。在其他地方，超大质量恒星在超新星爆炸中的死亡会发出冲击波。这些可以触发附近分子云中恒星诞生的过程。对于NGC4303，天文学家将利用这一观测和其他观测的数据来推测其恒星形成活动的历史（和未来）。

ESO超大型望远镜（VLT）的多单元光谱探测器（MUSE）。MUSE是一款功能强大且创新的3D摄谱仪，具有广阔的视野，可同时提供天空中众多相邻区域的光谱。它由VLT上的一个新的多激光自适应光学系统供电。它被用于研究NGC4303的恒星形成区域和恒星群。Credit: ESO
银河系恒星形成的多波长研究：全貌
这项对NGC4303的研究是一项更大的研究的一部分，该研究称为“近星系高角分辨率物理学”（PHANGS）项目。它使用地面望远镜和天基天文台对邻近星系进行详细观测。这个想法是用尽可能多的波长，使用尽可能多不同的方法来观察星系结构的各个方面。特别是，该项目希望在星系结构和演化的背景下研究气体和恒星形成的物理和相互作用。
PHANGS还加入了其他一些项目，在不同波长下对星系演化和恒星诞生进行类似研究。其中包括MUSTANG“跨越Nascent星系的多尺度恒星形成”项目，该项目着眼于云和恒星形成区域的生命周期。该程序的数据在星系形成模拟中很重要。
最终，对NGC4303等星系的研究将对星系及其恒星的形成和演化有一个详细的了解。在NGC4303的例子中，过去和未来恒星形成的程度看起来相当令人印象深刻。中性气体云在其螺旋臂和核心上几乎均匀分布，预示着这个星系的未来非常光明。