在《The Astrophysical Journal》发表的最新研究表明，星系的演化路径并非单一，而是依赖于其邻近星系的性质。针对中心存在大条纹（bar）的星系对偶体，作者 Woong‑bae Zee 及其团队首次证实，条纹对星形成率的影响取决于伴星系的“属性”——同一条纹结构在“富含气体、星形成旺盛”的邻星系中会促进中心星系的星形成，而在“缺乏气体、星形成乏力”的邻星系里则会抑制中心星形成。
一. 星系对偶的普遍性与演化背景宇宙中大量星系呈现成对聚集——两颗相互吸引、相互影响的星系。随着时间推移，它们会逐渐靠拢、碰撞甚至合并。正如我们银河系与马号星系的未来碰撞所预示的那样，星系合并被认为是推动星形成率升高的主要驱动力：引力扰动与流体力学效应（尤其是气体向内流）可在星系间产生显著的气体输送，从而让合并星系的星形成率超过孤立星系。
然而，单纯从外部相互作用来解释星形成率的变化显然不够完整——星系自身内部的形态演化也会对星形成产生决定性影响。研究者们最常用的案例是中心条纹结构：一条由银河盘外部物质通过引力与磁力共同演化而形成的细长臂，往往被视为通往中心的“气体输送通道”。
本研究分析的条纹星系对示例图像。白色箭头所标示的星系是中心星系。图：TA J
二. 条纹对星形成的影响：争议的历史条纹结构在多数星系中普遍存在——银河系的主条纹大约 27,000 光年，几乎所有大星系都有类似的结构。其作用被提出为：
加速气体向中心流动 – 条纹可将盘外大量气体导向中心，可能触发强烈的中心星形成。
加速气体耗竭 – 强烈的反馈与耗散效应会迅速消耗盘内气体，使星系进入“停滞”状态，星形成率下降。
过去的观测结果两相冲突，一些研究倾向于条纹促进星形成，另一些则认为条纹最终抑制星形成。直到最近，缺乏统一的解释导致此类结论始终难以收敛。
三. 研究方法与样本选取借助 Dark Energy Spectroscopic Instrument（DESI）的高精度光谱与空间分辨率，研究团队从数十万对星系中挑选出约 4,000 对——每对都包括一颗中央条纹星系与其伴星系。
随后，研究人员按伴星系的星形成率（SFR）进行细分，具体分为两类：
高星形成伴星（SFR 高、气体丰沛）
低星形成伴星（SFR 低、气体贫乏）
在每一类内，团队进一步分析条纹的长度、强度（即条纹的质量分布）与中央星系的 SFR 之间的关系。
四. 主要发现：条纹“面向”随邻星系而变研究结果显示，条纹对星形成的作用可划分为两种相反的“面向”：
富气体、高星形成的邻星系
当伴星系的 SFR 较高、气体丰沛时，中央条纹星系的条纹越长、越强，SFR 也相应升高。
这与条纹更有效地将伴星系的气体输送至中心的假设一致——条纹成为一种增强中心星形成的“输送通道”。
缺气体、低星形成的邻星系
在伴星系 SFR 低、气体稀缺的环境中，条纹越长，中央星系的 SFR 反而下降。
这暗示，在无外部补给的情况下，条纹会迅速消耗盘内剩余气体，从而抑制星形成。
此种“条纹双面性”解释了以往为何在单个星系内部结构与星形成之间的关系难以得出统一结论——条纹的作用并非仅由内部动力学决定，而是被伴星系的属性“决定”。
一张比较中央柱长度与各星系恒星形成增强/抑制的图表。如右侧面板所示，这一关系会根据邻近星系的生成率高（蓝色）还是低星系（红色）而反转。当邻居星系的恒星形成速率较高时，中心星系的恒星形成会随着条变长而增加;当邻居星系的恒星形成率较低时，中央星系的恒星形成会随着条变长而减少。图片来源：The Astrophysical Journal
五. 对星系演化研究的影响条纹的两面效应：条纹既可增强，也可抑制星形成，取决于外部气体供给情况。
邻星系的“观测”作用：类似薛定谔猫的两种可能共存，但实际结果由伴星系的“观测”——即其星形成率与气体丰度决定。
星系演化路径的多样性：星系在与不同性质的伴星系相互作用时，可能走向完全不同的演化轨迹——一种是星形成被激活、另一种则因耗竭而停滞。
“这像是星系版的薛定谔猫，两个可能共存，但最终由邻星系的属性决定。”——Zee 研究负责人
六. 未来研究方向更细致的多波段观测：结合射电、红外与光学数据，追踪条纹与伴星系气体流动的时空演化。
数值模拟：构建高分辨率磁流体动力学模型，探究条纹在不同外部气体供给下的演化路径。
扩大样本：利用未来 DESI 补充数据或其它大型星系红移调查，验证条纹双面效应在更大尺度下的普适性。
时间域研究：监测条纹星系的星形成率变化，探索其周期性与外部扰动的对应关系。
结语这项研究揭示，星系内部结构（条纹）与星系演化的关系并非孤立决定。相反，伴星系的星形成率与气体丰度起着决定性“观察”作用。正如物理学中的测量问题一样，条纹的“促进”与“抑制”两种面向并存，最终由外部环境决定其演化轨迹。此发现为星系演化理论提供了更细腻、更加现实的视角，也为未来多尺度、跨学科的星系演化研究指明了新的方向。
勇编撰自论文"Living with Neighbors. VI. Unraveling the Dual Impact of Bars on Star Formation in Paired Galaxies Using DESI".The Astrophysical Journal.2025相关信息，文中配图若未特别标注出处，均来源于自绘或公开图库。