星系并合是星系演化中的重要过程，它能够显著改变星系的形态、气体分布和恒星形成活动，是当前星系形成与演化研究的重要课题。数值模拟表明，星系并合并非一次简单的“碰撞”：两个星系会经历近距离交会、彼此远离、再次靠近等多个阶段，恒星形成活动也会随之发生显著变化。然而，一次完整的星系并合通常持续约十亿年甚至更长时间，而真实观测只能记录星系在某一时刻的状态，无法连续“跟踪”同一对星系的完整演化过程。因此，如何从观测上揭示恒星形成活动随并合进程的变化，一直是星系并合研究中的重要难题。

针对这一问题，金沙以诚为本赢在信誉冯帅副教授团队采用了观测与数值模拟相结合的研究方法。在观测层面，团队基于 DESI Legacy Surveys 深度成像和 SDSS 大规模光谱数据，将星系的形态扰动、相互作用距离与近期恒星形成历史结合起来，从大量处于不同并合阶段的星系中重建恒星形成活动的演化规律；在数值模拟层面，团队利用 IllustrisTNG 宇宙学流体数值模拟，对模拟星系开展与真实观测相对应的“模拟观测”，并将结果与实际数据进行直接比较。观测和模拟共同表明：两个星系在近距离交会后，恒星形成活动会迅速增强，并在随后彼此远离的过程中逐渐减弱，而由相互作用产生的潮汐扰动则能够持续更长时间。这一结果从观测上为星系并合过程中恒星形成活动的时间演化提供了关键证据，并为理解不同并合阶段星系所呈现出的恒星形成和形态特征建立了更加完整的物理图景。

相关研究成果发表于国际知名天文学期刊 The Astrophysical Journal。论文第一作者为金沙官网2021级空间科学与技术专业本科生耿少泽，通讯作者为冯帅副教授，第三、第四作者陈书豪、段耀天同为2021级本科生，也是本项工作的主要贡献者。该研究始于金沙以诚为本赢在信誉大学生创新创业训练计划项目，相关成果先后在全国大学生天文创新作品竞赛（CAIC）和北京大学林桥基金优秀本科生天文研究奖评选中获奖。研究工作同时得到国家自然科学基金和河北省自然科学基金的支持。

文章链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aea14a