哈勃難道也是剽竊者？星系分類的變遷史 | 賽先生天文
哈勃音叉是哈勃首先發(fā)明的嗎？在星系分類上，人類會(huì)不會(huì)被機(jī)器阿爾法狗所替代？文后有小測試哦，通過留言發(fā)送你的答案，5位答對(duì)的幸運(yùn)讀者可以獲得哈佛大學(xué)理論物理學(xué)教授麗莎·蘭道爾撰寫的《暗物質(zhì)與恐龍》一書。
撰文 黃崧（加州大學(xué)圣克魯茲分校）
編輯 丁家琦
“您問我分類，條理，系統(tǒng)化有何用？我的回答是：在未知這個(gè)真正的敵人面前，秩序與簡化是精通一門學(xué)科的第一步?！?/span>
——托馬斯·曼 《魔山》（Thomas Mann: The Magic Mountain）
草長鶯飛，虎嘯猿啼，自然界里的萬物眾生無不可以按其特征，依照屬名加種名的法則歸納成有序的系統(tǒng)。這套被稱為“雙名法”的系統(tǒng)來自著名博物學(xué)家卡爾·馮·林奈（Carl von Linné）。18世紀(jì)中期，他在名著《自然系統(tǒng)》（Systema Naturae）里用廣博的收集、敏銳的觀察，和詩人般的筆觸構(gòu)建了生物分類的法則。時(shí)至今日，生物學(xué)家已能在基因?qū)用嫔献匪菸锓N的演進(jìn)和關(guān)聯(lián)，但生物分類依然有著無可替代的重要性。面對(duì)自然，科學(xué)家仿佛在拼一張沒有邊界的拼圖，暢想完成后的美景固然令人心馳神往，卻也難免在繁復(fù)萬千的變化中迷失。而成熟的分類則可以協(xié)助科學(xué)家把研究對(duì)象分門別類，納入相互聯(lián)系的模式中，梳理出背后的規(guī)律。
在雙名法下，你我這個(gè)物種被稱作智人（Homo sapiens）。我們這個(gè)群體雖然渺小，但靠著驚人的好奇心與魄力，竟把探索自然的眼界延伸到地球之外，甚至已經(jīng)知道我們居住的太陽系身處一個(gè)叫做銀河的巨大星系里面。銀河固然有千億顆恒星，但宇宙中卻有著為數(shù)更多的星系。宛如多姿的生物界，望遠(yuǎn)鏡下的星系也展現(xiàn)出了攝人心魄的多樣性（圖1）。更令人咋舌的是，我們?nèi)庋鬯姷男窍稻怪皇歉鼮榫薮蟮奈锢硐到y(tǒng)的冰山一角：大量我們尚不甚了解的暗物質(zhì)在引力作用下坍縮成龐大的暈狀結(jié)構(gòu)，只有其中心聚集著一小團(tuán)我們更熟悉的“普通物質(zhì)”；而這其中又只有很少的一部分轉(zhuǎn)化為恒星，成為我們?nèi)庋鬯姷男窍?。這些動(dòng)人的天體見證了宇宙百億年的歷史，經(jīng)歷了難以想象的復(fù)雜物理過程。理解它們，也是許多天體物理學(xué)家畢生的追求。面對(duì)著這看似沒有窮盡的難題，百年前，先驅(qū)們首先想到的恰是形態(tài)分類這個(gè)工具；而今天，星系形態(tài)背后的秘密依然在指引著天文學(xué)家們。下面，我就帶您簡略地回顧一下探索星系形態(tài)分類的歷史與進(jìn)展。
圖1. 夏威夷冒那克亞山頂?shù)娜毡緡⒐鈱W(xué)天文臺(tái)8.2米昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡主焦點(diǎn)照相機(jī)拍攝的宇宙無名一隅。圖中絕大多數(shù)的天體都是或近或遠(yuǎn)，或大或小的星系。這些形態(tài)顏色多樣的天體系統(tǒng)是構(gòu)成宇宙的基石。（圖片來自Subaru望遠(yuǎn)鏡Hyper Suprime-Cam主焦點(diǎn)照相機(jī)巡天）
發(fā)端與爭議
1950年，英國皇家天文學(xué)會(huì)月刊（MNRAS）第110卷里刊登了一篇簡短的訃告：約翰·亨利·雷諾 （John Henry Reynold） 于1949年11月2日去世。雷諾的名字可能已經(jīng)不為人熟知，這位英國天文學(xué)家一生籌建了若干望遠(yuǎn)鏡，并致力于對(duì)“非銀河系星云” （non-galactic nebula，天文學(xué)家在確認(rèn)這些天體位于銀河系之外前對(duì)星系的稱呼）的觀測和整理。
雷諾遠(yuǎn)不是第一個(gè)對(duì)這些天體感興趣的學(xué)者。耳熟能詳?shù)腘GC（新星系總表）天體中就有大量星系。最初記錄他們的赫歇爾父子（William Herschel和John Herschel）就已在嘗試系統(tǒng)地描繪它們。比如著名的仙女座星系M31就被賦予了“!eB,eL,R,vgbM,N”這串神秘的字符。在他們父子的體系里，這意味著“極亮，極大，圓形，中央亮度分布平緩，有核心”。這樣“生動(dòng)”的描述固然有助于理解觀測，卻沒有脫離把每個(gè)星系當(dāng)做孤立個(gè)案“收集”的稚嫩研究模式。20世紀(jì)初，天文學(xué)家依然在沿用著類似的方法，直到雷諾的出現(xiàn)。
圖2. 左圖是雷諾1913年繪制的M31亮度從中心到外圍的分布[1]。雷諾清楚地在圖中標(biāo)出了中心 “球狀星云”，即核球的邊界。右圖是天體攝影師Lorenzo Comolli拍攝的M31仙女座大星系，圖中粗略標(biāo)出了核球和盤的位置。
在他眼里，星系多姿的形態(tài)背后定有某種連續(xù)的模式。1913年，雷諾開創(chuàng)性地測量了M31亮度從中心到外圍的分布[1]（圖2），并敏銳地意識(shí)到M31由兩個(gè)部分組成：中心亮度高度聚集的結(jié)構(gòu)（今天稱為核球，Bulge）和外圍更加延展的結(jié)構(gòu)（今天稱為盤, Disk）。在這個(gè)進(jìn)展的啟發(fā)下，雷諾測量了更多的星系，驚喜地發(fā)現(xiàn)它們之間的差別很大程度上可以用核球和盤貢獻(xiàn)的不同來解釋。1920年的發(fā)表的文章里[2]，雷諾進(jìn)一步將旋渦星系按中心亮度聚集度和旋臂形態(tài)分成了7個(gè)連續(xù)的子類（I-VII），第一次提出了規(guī)范的星系形態(tài)分類體系。但不知為何，文章并未引起很大反響。
1926年，大西洋對(duì)岸，已經(jīng)名揚(yáng)天下的天文學(xué)家艾德溫·哈勃（Edwin Hubble）發(fā)表了一篇討論星系分類的工作[3]。在這篇文章里，哈勃用更為簡化的三分類系統(tǒng)（Sa, Sb, Sc）描述旋渦星系。但細(xì)讀下你會(huì)發(fā)現(xiàn)，哈勃對(duì)這些分類細(xì)節(jié)的描述竟和雷諾的七個(gè)分類一一對(duì)應(yīng)。整篇文章里，哈勃對(duì)雷諾的工作只字未提。1927年，雷諾發(fā)表了兩篇非常克制的回應(yīng)[4, 5]，并沒有針鋒相對(duì)地指責(zé)哈勃剽竊，只批評(píng)了哈勃的分類系統(tǒng)沒有涵蓋應(yīng)有的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。后面的故事就是我們熟知的歷史了：哈勃1926年的文章成為了現(xiàn)代星系分類研究的基石。這個(gè)系統(tǒng)經(jīng)過些許改進(jìn)，最終通過1936年出版的《星云世界》（The Realm of the Nebulae）一書定型成我們熟知的“哈勃序列”[6]。書中引入的形如“音叉”（Tunning fork）的分類圖示（圖3）也成為經(jīng)典。時(shí)至今日，天文學(xué)家依然在按照哈勃制定的法則稱呼不同的星系。
圖3. 左圖展示了哈勃1926年文章里對(duì)“星云”類天體的分類[3]。其中的星系分類的符號(hào)至今仍被廣泛使用；右圖比較了哈勃1936年《星云世界》一書中的“音叉圖”星系分類[6]與金斯爵士1929年《天文學(xué)與宇宙論》一書中使用的二叉星系分類圖示。是否相似？就看讀者你的判斷了。
在那個(gè)通信還不夠便捷的年代里解決國際學(xué)術(shù)爭端并不容易。我們無從知曉在1920到1926年間，哈勃是否真對(duì)雷諾的工作一無所知。我們知道的是，美國加州帕薩迪那市威爾遜山天文臺(tái)（注：今天的美國卡耐基學(xué)院天文臺(tái)）收藏的1920年《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》合訂版里，雷諾那篇星系分類文章的頁邊留白處有鉛筆留下的批注；雷諾I-VII型星系分類的旁邊，分明有Sa, Sb, Sc的字樣，筆跡頗像哈勃本人。至于名垂青史的“音叉圖”？金斯爵士（Sir. James Jeans）1928年出版的《天文學(xué)與宇宙論》（Astronomy and Cosmogony）一書中[7]，在介紹星系分類時(shí)就使用了一張頗為神似的二叉分類圖（圖3）。同樣地，哈勃從未提及過金斯著作的影響……
音叉和紡錘
走出湮沒在歷史中的灰色地帶，平心而論，哈勃1926年的文章確實(shí)精彩。在這篇50多頁的長文中，哈勃在更廣泛的意義上討論了星系的分類。他把亮度分布高度集中，且無明顯子結(jié)構(gòu)的星系劃分成為橢圓星系（用E表示），并用E1-E7的子類表示星系的橢圓程度。旋渦星系的分類則沿襲了雷諾的思路，按照中心核球顯著度，旋臂結(jié)構(gòu)的緊致度和規(guī)則度分成了三類 （Sa-Sb-Sc），但哈勃格外強(qiáng)調(diào)了在旋渦星系中心常見的棒狀結(jié)構(gòu)（Bar），對(duì)這些棒旋星系給出了一個(gè)與旋渦星系對(duì)應(yīng)的平行分類（SBa-SBb-SBc）。各種“奇形怪狀”的星系也被他收納進(jìn)了一個(gè)不規(guī)則星系（Irr）的分類。
更有創(chuàng)見的是，哈勃還提出了透鏡狀星系（S0）的分類。他認(rèn)為這類星系代表了沒有旋渦結(jié)構(gòu)，但有顯著核球的盤星系。在當(dāng)時(shí)的觀測下，這類星系是否存在尚有爭議，但正是這個(gè)大膽的分類讓“音叉圖”成為了可能（這幾種星系類別的示意圖見圖4）。雷諾批評(píng)哈勃的分類不夠細(xì)致，然而這恰是哈勃的聰明之處：使用更加“粗獷”的分類才能讓天文學(xué)家專注于星系結(jié)構(gòu)的相似之處，而非糾結(jié)細(xì)節(jié)的差異。在這個(gè)形似“音叉”的系統(tǒng)里面，完全呈橢球狀的橢圓星系在最左端，依橢圓程度構(gòu)成一個(gè)小序列；從橢圓星系向右看，中心稠密恒星結(jié)構(gòu)的重要性遞減，恒星盤的貢獻(xiàn)與盤上旋渦結(jié)構(gòu)的顯著性不斷提高；普通旋渦星系和棒旋星系組成了“音叉”的兩臂；而這兩支旋渦星系又在透鏡狀星系處和橢圓星系的子序列交匯，一起勾勒出著名的“哈勃序列”。
圖4. 不同的哈勃類型的星系的示例。（圖片來自卡耐基-歐文近鄰星系巡天（Carnegie-Irvine Galaxy Survey）
如開頭指出的，優(yōu)秀的分類系統(tǒng)有引導(dǎo)人思考背后物理聯(lián)系的能力。20世紀(jì)初期，天文學(xué)家剛意識(shí)到星系是距離極其遙遠(yuǎn)，與銀河相似的龐大恒星系統(tǒng)；對(duì)它們的了解也僅限于位置、亮度和相對(duì)速度。此時(shí)去談星系的形成和演化似乎是妄想，但自“音叉圖”出現(xiàn)，對(duì)不同類型的星系的起源和聯(lián)系的討論就未停歇過。1951年，萊曼·斯皮策（Lyman Spitzer）和瓦爾特·巴德（Walter Baade）提出假說，認(rèn)為沒有旋臂的透鏡狀星系可能來自通過星系相互作用失去了氣體的旋渦星系[8]，這一理論與我們今天的認(rèn)識(shí)已頗為相近。之后的30年里，光譜觀測技術(shù)日新月異，天文學(xué)家們終于得以具體地測量不同星系內(nèi)恒星的組成和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
正是在這些觀測的幫助下，“哈勃序列”展現(xiàn)出了更加誘人的一面。序列左側(cè)的橢圓星系和透鏡狀星系質(zhì)量往往更大，主要由垂老的恒星組成；這些雜亂運(yùn)動(dòng)著的恒星構(gòu)成了主導(dǎo)星系的橢球狀結(jié)構(gòu)；星系內(nèi)部嚴(yán)重缺乏新鮮血液。序列右端則是一番不同的景象。旋渦星系中的恒星主要分布于規(guī)則旋轉(zhuǎn)的盤上；星系的主要成員顯然更加年輕，生機(jī)勃勃的旋臂上常點(diǎn)綴著剛剛誕生的星團(tuán)。兩類星系所處的“生態(tài)系統(tǒng)”也有所不同：橢圓星系更喜歡居住在成員眾多的星系團(tuán)內(nèi)部，而旋渦星系則喜好“人口”不那么稠密的地帶。從小小的“音叉”上面，不知共鳴出了多少事關(guān)星系演化的真知灼見。
與此同時(shí)，執(zhí)著的天文學(xué)家們還不斷地給哈勃搭建的構(gòu)架添磚加瓦，豐富細(xì)節(jié)。法國天文學(xué)家杰拉德·德沃庫勒（Gerald de Vaucouleurs）在60年代初提出的星系形態(tài)分類把音叉演化為了一個(gè)三維的紡錘[10, 11]，每個(gè)截面上都分布著細(xì)節(jié)各異的星系。但此時(shí)的星系形態(tài)研究也遇到了尷尬的瓶頸：所有的細(xì)節(jié)都已被描述，但物理解釋還是遙遙無期，我們下面該做什么呢？這就是星系形態(tài)研究的盡頭了嗎？
圖5. 在積分場光譜儀觀測的幫助下，Atlas3D巡天項(xiàng)目提出的新的星系分類系統(tǒng)。在這個(gè)二維系統(tǒng)里面，星系被按照運(yùn)動(dòng)學(xué)特性和旋臂的顯著程度分類。這個(gè)脫胎于哈勃序列的分類系統(tǒng)更能體現(xiàn)星系內(nèi)部的物理規(guī)律，并將哈勃的“音叉”圖變形為了一把“梳子”。圖片來自[12]；經(jīng)過了注釋和修改
梳子和萬花筒
2013年6月24日，巴黎十四區(qū)阿拉戈大街上一幢規(guī)整的建筑物內(nèi)，百余位天體物理學(xué)者聚會(huì)一堂，以學(xué)術(shù)會(huì)議的形式慶祝巴黎天體物理研究所（Institut d'astrophysique de Paris）成立75周年。會(huì)議的主題正是“哈勃序列的起源”。會(huì)議的第一個(gè)報(bào)告來自于牛津大學(xué)的羅杰·戴維斯 （Roger Davies）。這位著作等身的學(xué)者曾是一個(gè)被稱為“七武士”（Seven Samurai）的小團(tuán)體的一員[a]?！拔涫總儭崩檬澜绺鞯氐耐h(yuǎn)鏡觀測了400個(gè)橢圓星系，打開了星系巡天研究的大門。
戴維斯在報(bào)告里展示了用新的積分場光譜儀（Integral Field Spectrogarph）技術(shù)在260個(gè)近鄰早型星系（早型星系是橢圓星系和透鏡狀星系的統(tǒng)稱）里發(fā)現(xiàn)的驚人結(jié)論。這類儀器協(xié)助他們精細(xì)地描繪了這些星系不同位置上的恒星運(yùn)動(dòng)和形成歷史，揭開了它們的真面目[12]：許多橢圓星系也被規(guī)則地繞轉(zhuǎn)的恒星主導(dǎo)；而分類上一直模棱兩可的透鏡狀星系則被發(fā)現(xiàn)擁有豐富和多樣的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)信息。盡管沒有奪目的旋渦圖樣，他們依然可以和旋渦星系一樣，按照由規(guī)則旋轉(zhuǎn)的恒星盤的貢獻(xiàn)分成早型和晚型，構(gòu)成一個(gè)和旋渦星系平行的分類序列。在這一進(jìn)展的推動(dòng)下，戴維斯和合作者們?cè)诮?0年后對(duì)哈勃序列進(jìn)行了重大的改寫?！耙舨妗睋u身一變，成了一把“梳子” （圖5）。
在這個(gè)新的系統(tǒng)下，星系不再簡單地依形態(tài)歸類，而是按其內(nèi)部恒星運(yùn)動(dòng)狀態(tài)構(gòu)成連續(xù)的序列。和“音叉”比，“梳子”更契合近20年宇宙學(xué)和星系物理的進(jìn)展。這期間，宇宙加速膨脹和冷暗物質(zhì)模型脫穎而出，代表了人類對(duì)宇宙的最新理解。星系形成的整體圖像也更為清晰：暗物質(zhì)暈在引力的作用下相互吞食、成長；內(nèi)部的重子氣體向著中心墜落，再按照角動(dòng)量守恒的“金科玉律”形成旋轉(zhuǎn)主導(dǎo)的盤結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)可以不斷地積累氣體和新恒星，演化出不同類型的旋渦星系；也可以在內(nèi)部反饋或外界環(huán)境的影響下逐漸變?yōu)椴辉傩纬珊阈堑耐哥R狀星系；更可以在同類相殘的并合中演化成為緩慢旋轉(zhuǎn)的早型星系。而這些物理過程都可以在“梳子”里得到體現(xiàn)。
“梳子”能否取代“音叉”成為新的星系分類標(biāo)準(zhǔn)仍需時(shí)間檢驗(yàn)，但它們都只代表了對(duì)當(dāng)前宇宙中質(zhì)量較大星系的靜態(tài)理解，不能完善地體現(xiàn)星系的真實(shí)復(fù)雜度。近年來，在兩個(gè)系統(tǒng)里都沒有受到重視的小質(zhì)量矮星系中，天文學(xué)家看到了堪比整個(gè)哈勃序列的形態(tài)多樣性（圖6）。更重要的是，得益于有限光速和難以想象的龐大尺度，天文學(xué)家可以坐上時(shí)光機(jī)，在宇宙深處一探星系幼年的面貌。飛速進(jìn)展的高紅移星系觀測展現(xiàn)出一個(gè)似曾相識(shí)，卻又恍如隔世的星系世界：早在110億年前，哈勃序列的雛形已然具備（圖7），但同時(shí)還有大量的星系正在激烈的演化進(jìn)程中，其光怪陸離的形態(tài)顯然超出了當(dāng)前分類系統(tǒng)的能力。
如果說“哈勃序列”代表了在不假設(shè)物理聯(lián)系的前提下梳理復(fù)雜的星系結(jié)構(gòu)的分類方法，在研究深入星系“基因”層面的今天，新的分類系統(tǒng)則愈加需要體現(xiàn)出星系形成演化的內(nèi)在聯(lián)系。今天我們仿佛是透過一支萬花筒在看星系，每改變一個(gè)參數(shù)，變換一個(gè)視角，都可能會(huì)看到不同的面貌。如何從星系形態(tài)結(jié)構(gòu)中提取出更接近物理本質(zhì)的秩序，依然是一個(gè)頗讓人期待的挑戰(zhàn)。
圖6. 姿態(tài)萬千的矮星系“動(dòng)物園”。這里用幾個(gè)例子展示了矮星系類群的幾個(gè)重要子類：dE代表矮橢圓星系，這些星系形態(tài)規(guī)則，中心亮度集中，質(zhì)量偏大；dIrr代表矮不規(guī)則星系，這些星系被氣體和恒星形成主導(dǎo)，形態(tài)不對(duì)稱；dSph代表矮橢球星系，這類星系是宇宙中最黯淡的星系，完全被暗物質(zhì)主導(dǎo)，恒星質(zhì)量只比球狀星團(tuán)略大；UCD代表極致密矮星系，這類常在星系團(tuán)中發(fā)現(xiàn)的星系恒星分布極其致密，被老年恒星主導(dǎo)；BCD代表了藍(lán)致密矮星系，這些星系是星系形成矮星系的極端代表，整個(gè)星系往往只有若干大質(zhì)量恒星形成區(qū)主導(dǎo)；UDG代表極彌散矮星系，是近兩年才被注意到的低面亮度星系類型。雖然這些星系的質(zhì)量不大，但尺度和銀河系相近。（M 101圖片來自Panther天文臺(tái)；NGC1427A，M60 UCD-1和IzW 18的圖片來自哈勃空間望遠(yuǎn)鏡；Fornax矮橢球星系的圖片來自歐洲南方天文臺(tái)；Dragonfly 44的圖片來自凱克天文臺(tái)）
圖7. 光怪陸離的高紅移星系世界。左圖：哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的觀測告訴我們，早在110億年前，大質(zhì)量的星系就已經(jīng)演化出了哈勃序列的雛形，各個(gè)哈勃序列主要分類都能找到對(duì)應(yīng)；右圖：與此同時(shí)，還有大量的星系處于迅速演化的過程中，這些星系形態(tài)各異，往往無法按照哈勃序列進(jìn)行分類。（圖片均來自哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的觀測；左圖來自空間望遠(yuǎn)鏡圖片檔案庫；右圖來自馬克斯·普朗克天體物理研究所）
尾聲
2006年，正在牛津大學(xué)攻讀博士學(xué)位的凱文·沙溫斯基（Kevin Schawinski）正為畢業(yè)論文頭疼不已。他畢業(yè)論文的題目是星系恒星形成活動(dòng)與星系結(jié)構(gòu)的關(guān)系，而項(xiàng)目的第一步就是對(duì)斯隆數(shù)字巡天項(xiàng)目觀測的9萬多個(gè)星系進(jìn)行形態(tài)分類。和百年前的前輩們一樣，沙溫斯基開始全憑自己一雙肉眼，但很快就意識(shí)到這終究不是辦法。隨著巡天的進(jìn)行，觀測星系的數(shù)量飛速增加，豈不是要把自己累死？懶，有時(shí)真是進(jìn)步的動(dòng)力。沙溫斯基和他的同事克里斯·林托德（Chris Lintott）一起建立了一個(gè)叫做“星系動(dòng)物園”（Galaxy Zoo）的網(wǎng)站。在這里，任何公眾都可以在經(jīng)過簡單的訓(xùn)練后對(duì)真實(shí)的星系圖像進(jìn)行簡單的形態(tài)分類。網(wǎng)站取得了意想不到的巨大成功，不僅幫助沙溫斯基和其他天文學(xué)家分類了上百萬的星系，發(fā)現(xiàn)了之前誰都不曾留意的星系類型，還吸引了無數(shù)公眾開始了解星系這類迷人的天體。
但站在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)視角上，無論大眾還是科學(xué)家，肉眼終究不夠客觀。在這個(gè)不談機(jī)器學(xué)習(xí)就顯得落伍，電腦已是第一圍棋高手的時(shí)代，天文學(xué)家自然不會(huì)掉隊(duì)。2015年，來自巴黎天文臺(tái)的馬克·赫塔斯-康帕尼（Marc Huertas-Company）率先將深度學(xué)習(xí)（Deep Learning）應(yīng)用于星系形態(tài)自動(dòng)分類，取得了和肉眼準(zhǔn)確率相近的喜人結(jié)果[13]。目前，他正在谷歌公司的資助下開發(fā)更好的算法，為研究未來巡天帶給我們的數(shù)以億計(jì)星系的結(jié)構(gòu)做準(zhǔn)備。另一條戰(zhàn)線上，致力于在計(jì)算機(jī)中扮演上帝的數(shù)值模擬專家們也不斷有著新的進(jìn)展。最新的宇宙學(xué)流體動(dòng)力學(xué)模擬已經(jīng)可以在幾乎不需人為干涉的條件下重現(xiàn)出各類形態(tài)以假亂真的星系。在日新月異的觀測和理論進(jìn)展下，星系形態(tài)結(jié)構(gòu)的分類和研究仍充滿著活力。
誠如我們開篇所講，構(gòu)成太陽、地球和我們的重子物質(zhì)只是星系整體的冰山一角。但恰是在這看似無足輕重的點(diǎn)滴質(zhì)量里呈現(xiàn)出了無比復(fù)雜卻又完美和諧的星系結(jié)構(gòu)，如海夜盡頭遙遠(yuǎn)燈塔的光亮，不斷引導(dǎo)著天文學(xué)家們?nèi)ヌ魬?zhàn)宇宙的神秘。
讀過本文后，你能分辨出下面的幾個(gè)星系在哈勃音叉分類系統(tǒng)里屬于什么類型？
通過留言發(fā)送你的答案，5位答對(duì)的幸運(yùn)讀者可以獲得哈佛大學(xué)理論物理學(xué)教授麗莎·蘭道爾撰寫，茍利軍、李楠、爾欣中翻譯，湛廬文化出品的《暗物質(zhì)與恐龍》一書。
作者簡介：
黃崧，美國加州大學(xué)圣克魯茲分校天文與天體物理系博士后。2014年獲南京大學(xué)天文學(xué)與空間科學(xué)學(xué)院博士學(xué)位。2014-2016年在東京大學(xué)科維里數(shù)物聯(lián)攜宇宙研究所從事博士后研究。研究領(lǐng)域?yàn)榇筚|(zhì)量星系的形成和演化，以及近鄰星系的結(jié)構(gòu)與星族研究。
注釋：
[a] “七武士”成員包括David Burstein, Roger Davies, Alan Dressler, Sandra Faber, Donald Lynden-Bell, Roberto Terlevich, Gary Wegner.
參考文獻(xiàn)：
[1] Reynolds, J. H. (1913), MNRAS, 74, 132, The light curve of the Andromeda nebula (NGC 224).
[2] Reynolds, J. H. (1920), MNRAS, 81, 129, Nebul?, The galactic distribution of the large spiral.
[3] Hubble, E. P. (1926), ApJ, 64, Extragalactic nebulae.
[4] Reynolds, J. H. (1927), The Observatory, 50, 185, The classification of the spiral nebulae.
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[6] Hubble, E.P. (1936), Realm of the Nebulae, New Haven: Yale University Press.
[7] Jeans, J. H. (1928), Astronomy and Cosmogony, Cambridge [Eng.] The University press.
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[9] Buta, R. J. (2013), Secular Evolution of Galaxies, 155.
[10] de Vaucouleur, G. (1959), Handbuch der Physik, 53, 275 Classification and Morphology of External Galaxies.
[11] de Vaucouleurs G. H., de Vaucouleurs, A., & Shapley, H. (1964), Reference catalogue of bright galaxies, University of Texas Monographs in Astronomy, Austin: University of Texas Press.
[12] Cappellari, M., et al. (2011), MNRAS, 416, 1680 The ATLAS3D project - VII. A new look at the morphology of nearby galaxies: the kinematic morphology-density relation.
[13] Huertas-Company, M., Gravet, R., Cabrera-Vives, G., et al. (2015), ApJS, 221, 8, A Catalog of Visual-like Morphologies in the 5 CANDELS Fields Using Deep Learning.
[14] 關(guān)于哈勃分類的早期歷史，本文大量參考了: Sandage, A. (2005), ARA&A, 43, 581, The Classification of Galaxies: Early History and Ongoing Developments.
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