银河系并非如你所见。横跨夜空的银色光带只是构成我们星系的恒星复杂集合的一部分。天文学家将这种漩涡状的形状称为“薄盘”，它位于一个蓬松的“厚盘”恒星中，高度是薄盘的几倍，有点像波士顿奶油甜甜圈的内馅。
但是这两个盘从何而来？它们是宇宙童年创伤留下的疤痕，还是星系成熟的必然标志？由于只有一个样本星系（我们自己的星系）可以详细研究，天体物理学家和天文学家一直难以确定其起源故事。现在，一项新的调查在邻近的星系中发现了迄今为止最有力的证据，表明存在类似的盘状结构。这一发现表明，银河系的双盘结构是常见的星系演化现象，而不是某种非凡过去产生的独特结果。这证实了我们的星系有潜力成为理解宇宙中所有星系的一个强大范例。
“我们可以从银河系中吸取所有这些经验教训，并将它们应用到所有其他星系中，”悉尼大学天文学家、新研究的合著者 Jesse van de Sande 表示。“但这只有在银河系不特殊的情况下才成立。”
两个盘的两个故事
在实践中，天文学家根据成分区分银河系的两个盘。薄盘中的恒星富含金属（从天文学家的特殊角度来看，这意味着所有比氢和氦重的元素），而厚盘恒星中的“金属”则相当稀少。
这种差异建立了一个粗略的时间表，为天体物理学家提供了“何时”。厚盘恒星首先形成，直接来自窒息了年轻宇宙的氢和氦气体云。第二个薄盘恒星在数亿年后开始形成，因为早期几代恒星有时间锻造更重的元素并爆炸，将金属喷向四面八方。
但是找出“如何”却很棘手。要形成两个清晰的盘，在第一个盘和第二个盘的时代之间过渡的整个星系中，某种过程必须大大减缓恒星的形成。
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出现了两种主要理论。也许年轻的银河系在第一个盘形成后，与一个大小相似的星系相撞，搅动了它的气体和尘埃，以至于恒星无法通过引力聚集在一起。
或者，这两个盘可能源于两种不同类型的超新星，每种超新星以不同的方式产生金属。早期，“核心坍缩”超新星是常态，因为导致它们的巨型恒星数量众多。在星系的巨型恒星爆发后，另一种类型的超新星（可能由小恒星碰撞引起）就会接管。
这场辩论具有深远的影响。天文学家对星系了解的大部分知识都基于银河系，因为它是他们能看得最清楚的星系。但如果它的宏观特征是由数十亿年前的一次性碰撞产生的，那么研究人员就有可能基于一个孤立的、畸形的星系来建立他们的理论。
“如果事实证明银河系因 80 亿年前的某种合并事件而变得独一无二，那么将我们的银河系作为所有其他星系模板的整个图景就会破灭，” van de Sande 说。
一个不那么遥远的星系
为了找出银河系是否是个奇特的存在，van de Sande 和他的合作者将智利甚大望远镜 (VLT) 的多单元光谱探测器 (MUSE) 指向了九个星系，这些星系都相对较近，并且在大小和形状上普遍与银河系相似。该团队正在寻找类似的双盘结构证据，通过观察星系中“金属”的分布来检查它们是否与我们在我们自己的双盘星系中看到的一致。
以前试图在金属丰度中找出模式的尝试都没有定论，因为大多数望远镜将遥远的星系视为一个单一的光点。但 MUSE 可以同时对星系内成千上万个点进行成像。“它产生的图像几乎和哈勃望远镜一样好，”同样来自悉尼大学的合著者 Nicholas Scott 说。
他们的七次观测都成功了，他们着手分析从地球上看最呈边缘状的星系的金属分布，认为它的方向将有助于薄盘从厚盘中显现出来。他们是对的。
“我们看的第一颗星系，砰，立刻就得到了双峰恒星分布，”或薄厚盘组合，van de Sande 说。第二个双盘星系的存在表明银河系相当普通，可能是因为两种类型的超新星在大多数旋涡星系中自然会产生薄厚盘。该小组于 5 月 24 日在 The Astrophysical Journal Letters 上发表了他们的研究结果。
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这一发现尚未完全确凿。甚至 MUSE 也无法对其他星系中的单个恒星成像，因此金属分布比天文学家为银河系收集的更模糊。“这就像 [比较] 苹果和接近苹果的东西，”Scott 说。
虽然有两个带盘的星系比一个好，但这一发现并没有排除这两个星系在年轻时都经历过剧烈碰撞的可能性。模拟发现，这种碰撞发生在大约 20 个星系中就有 1 个——虽然罕见，但并非极其罕见。为了加强他们的研究结果，天文学家计划分析他们拥有的数据的其余六个星系，并最终返回 VLT 来扩大他们的搜索范围。“下一步是做大，”van de Sande 说。
目前，天文学家可以稍微放心地认为他们很可能看到了一个非常标准的星系。
“我们对银河系的了解将永远比对任何其他星系的了解更多。如果我们能将这些细节应用于我们数据有限、图像模糊的其他星系，”Scott 说，“那将是一个非常强大的工具。”
