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我们的银河系竟然是一个“车祸现场”

 kanglanlan 2018-07-11

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80亿到100亿年前,一个身份不明的矮星系与银河系相撞。在这场惨烈的事故中,矮星系灰飞烟灭,遗骸现在仍遍布银河系四周。这一次的宇宙大碰撞成为银河系早期历史的一个“决定性事件”——重塑银河系结构,造就内部凸起和外部光晕。

80亿到100亿年前,一个矮星系与银河系相撞。此次“太空撞车”的记录仍保存在恒星的移动和化学特征中

一支国际天文学家小组认为,在80亿到100亿年前,一个身份不明的矮星系与银河系相撞。肇事者被戏称为“香肠星系”,相撞后迅速土崩瓦解,遗骸现在仍遍布银河系四周。这一次的宇宙大碰撞成为银河系早期历史的一个决定性时刻,重塑了银河系结构,同时造就内部凸起和外部光晕。

就职于剑桥大学和纽约弗拉迪伦研究所计算天体物理学中心的瓦西里·波洛克罗夫表示:“猛烈的大对撞将这个矮星系撕成碎片,导致系内恒星进入针一般狭长的径向轨道。这些恒星的轨道与银河系的中央非常近。这是一个泄露秘密的特征,说明肇事的矮星系当时处在一个异常怪异的轨道,命运早已注定。”

在对银河系恒星的速度分布进行观察时,科学家发现肇事星系的恒星形成一个香肠形。这种独特的外形由恒星的剧烈径向运动导致。太阳处在这个巨大恒星云的中央。这幅分布图并不包含正进行U形转弯,朝着银河系中央移动的减速恒星

在发表于《皇家天文学会月报》、《天体物理学杂志通讯》和arXiv.org的论文中,科学家阐述了这场惨烈事故的显著特征。此项研究由剑桥大学研究生格尤胡尔·梅耶格带队,利用了欧洲航天局“盖亚”卫星获取的数据。“盖亚”对银河系的恒星进行测绘,记录下恒星穿越银河系的旅程。在这颗卫星的帮助下,天文学家得以获取精确度空前的恒星方位和移动轨迹。

摄影师镜头下的银河系

剑桥大学的维耶·埃文斯表示肇事者的恒星移动轨迹被戏称为“盖亚香肠”。“在对这些恒星的速度进行测算时,我们发现了这根‘香肠’。随着这个小星系的土崩瓦解,它的恒星被抛进径向轨道。这些恒星是银河系与香肠星系对撞合并的幸存者。”

银河系还将与其它星系对撞,例如人马座矮星系。香肠星系的质量远远超过人马座矮星系。包括气体、恒星和暗物质在内,它的总质量达到太阳的100亿倍。当香肠星系撞向年轻的银河系,它的侵入式轨道造成巨大破坏。相撞之后,银河系的盘“肿胀”甚至发生“骨折”,需要重新生长。香肠星系的碎片散布在银河系内侧四周,形成银河系中央的凸起和周围的恒星光晕。

“盖亚”卫星

萨里大学的丹尼斯·厄卡尔表示对此次星系合并进行的大量模拟再现了这些特征。在厄卡尔和同事进行的模拟中,香肠星系的恒星进入狭长轨道。它们的轨道被“增肥”的银河系盘进一步拉伸。相撞之后,银河系盘膨胀,密度增加。

杜伦大学的阿利斯·德森表示银河系重塑的证据隐藏在香肠星系幸存恒星的轨迹中。“香肠恒星在距银河系中央大致相同的位置转向。”这种U形转弯导致银河系恒星光晕的密度大幅降低——恒星移动方向在光晕发生转向。这一发现让德森陷入欣喜之中,因为他在5年前就预言了这种轨道堆积。新研究解释了这些恒星如何在第一时间坠入如此狭窄的轨道。

人马座矮星系的四条“尾巴”,环绕银河系

此外,新研究还发现了香肠星系带给银河系的至少8个球状星团。小星系通常没有球状星团,说明香肠星系的块头很大。卡耐基·梅隆大学的塞尔吉·科波索夫指出:“在银河系的演化过程中,曾有很多矮星系坠入银河系,香肠星系是其中最大的一个。”科波索夫对香肠恒星和球状星团的动力学特征进行了细致研究。

来源:漫步宇宙

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