椭圆星系中的恒星形成
其实椭圆星系中的恒星形成这个题目不应该由本人来写，Clearskies才是这方面的行家。不过最近对该问题的兴趣没理由地被勾了起来，遂查询相关资料，有了本文。
传统上认为，椭圆星系是死寂一片的，其中的成员星基本上只是随机运动的老年低质量恒星，星系中既无进行时的恒星形成活动，又无为恒星形成提供原料的气体和尘埃，整体结构并也不复杂。不过近年的观测证据表明，实际情况并没有这样简单。
不妨先温习一下一般认为椭圆星系中恒星形成业已停止的原因。当前关于椭圆星系演化的理论是，它们是由大小相近的两个星系碰撞并合而来。在并合过程中，原先星系中的气体和尘埃受到扰动而坍缩，出现恒星形成的狂潮；同时在此过程中，星系中央特大质量黑洞也会吞噬大量的气体尘埃，并在吸积过程中产生强有力的高速喷流。但是好景不长，高速喷流会将产星原料吹出星系，同时新生恒星快速消耗原料不说，其强大的辐射压也会将部分气体尘埃吹走，因此随后的产星活动趋于停止是必然结果。
由于年老恒星占据主导，椭圆星系色彩普遍偏红（作为比较，产星星系都呈蓝色），在年轻恒星辐射主导的蓝光到紫外波段应该也不会有什么动静，这确实是大多数椭圆星系的情况。不过新近针对部分椭圆星系的吸收线观测暗示了年轻恒星的存在，连一些短波发射线也没有缺席。换句话说，椭圆星系成员星的年龄范围要比先前的设想广泛得多。
更近一步，尘埃、电离气体以及中性氢在椭圆星系中都有所发现，一样不缺，而且这些成分存在与否、数量多寡似乎跟星系本身的亮度和大小还关系不大，且中性气体的数量与蓝紫光亮度关系不大，却类似于旋涡星系，与近红外亮度密切相关。一般来说，存在这些产星原料的椭圆星系都拥有诞生中的恒星。
部分拥有分子气体的椭圆星系。（图片来源：Crocker et al. 2010）
至于具体分布，椭圆星系中的分子气体基本呈围绕星系中央的环形或盘面，但是也有NGC 2768与NGC 4150的尾状分布以及NGC 3489的旋涡状这几个例外。不过当前的观测策略也更适合中央盘面的发现，因为只有使用射电干涉仪才能解析出分子云的具体形态，而射电干涉仪观测对象的选择又基本上以单天线观测为基础，后者更容易关注星系中心的情况。比较电离和分子气体，人们发现这二者的分布还往往相关，只是前者的范围更广一些，其成因尚无定论。
椭圆星系中的一氧化碳分子辐射图。（图片来源：Crocker et al. 2010）
分子气体与星系的很多性质都密切相关，如相当一部分具有分子盘的椭圆星系都存在恒星盘的结构，分子气体数量不足者也确实少有年轻恒星。目前观测的样本还显示，恒星的分布也比分子云要广一些。
椭圆星系中存在恒星形成的最直接证据莫过于直接拍摄年轻的星族，而这一点如今也已经做到了。在2011年公布的结果中，天文学家使用哈勃空间望远镜的宽视场照相机III拍摄了M105的中心区域，其中显示确实存在明亮的年轻蓝星：
左：斯隆数字巡天拍摄的M105全貌；中：哈勃望远镜拍摄的M105中心区域；右上：中心区域的放大图，圆圈表示年轻亮星。（图片提供：H. Alyson Ford and Joel N. Bregman）
讲了半天，此类星系的恒星形成率有多少？因为不同的特征指标给出的数值不同，不好给出确定的形成率，不过可以确定的是椭圆星系中恒星形成率不算高，最高不过每年0.5倍太阳质量，但与早年的死寂印象相比，这一数字也并不低了。
椭圆星系仍旧保有产星活动的原因何在？其中的冷气体演化情况又是怎样的？当前似乎还没有很好的解释。只有一点，在大型星系团中的椭圆星系往往缺乏中性氢。此外中性气体与近红外亮度的关联似乎也说明，椭圆星系的产星效率与旋涡星系遵循的规则相似，不过也有例外。至于冷气体的来源，有可能是从星系际吸积而来，也有可能来自星系内部星风的损失。
恒星形成活动之外，近年的观测还揭示了某些椭圆星系离经叛道的其他特征，比如存在整体自转、径向结构的多样化等等，这都说明之前对此类星系的认识极为不足，未来也不排除改写教科书的可能。
