銀河系靠吃什麼長大？

夏天的夜晚，當我們在郊外仰望星空，就會發現天上一條模模糊糊的亮星帶，從南至北。這就是銀河。銀河系是很大的天體結構，我們的太陽系就身處其中。銀河系的體型太大了，所以它的同伴只能被稱為矮星系。一個「矮」字突出了同伴的級別。

一般的矮星系只有幾十億顆恆星，還有些只有上萬顆恆星，而我們的銀河系明顯闊綽太多，它有接近四千億顆恆星。銀河系是由數千個星團和一大批星雲物質組成的系統，它的直徑約為100000多光年，中心的厚度約為6000多光年。

星空中的銀河

銀河係為什麼擁有如此巨大的規模呢？

美國麻省理工學院的助理教授安娜，做了一個很有趣的研究課題。經過研究，她認為，銀河系過去沒有這麼大，它是在吞噬周圍的矮星系，在不斷地吞噬過程中，銀河系才不斷地長大，變成了如今的龐然大物。

銀河系及其周圍的矮星系示意圖

過去，人們一直認為，銀河系是個旋渦星系，就跟仙女座大星系一樣。經過近幾十年的研究，尤其是經斯皮策紅外望遠鏡觀測證實，銀河系是一個棒旋星系，它的中心像一個棒子那樣，而不是像一個旋渦。不僅如此，斯皮策紅外望遠鏡還確認證明，銀河核心的棒狀結構比預期的還大。但是，這依然不影響我們原來對銀河系的理解，從側面看，它的外形就像兩個扣在一起的盤子，恆星主要集中在中心，邊緣地區較少，但在盤子的上側和下側，也並非空無一物，那裡也有一些恆星，只是密度較小，看起來不是那麼亮，這裡被稱為銀河系暈。

銀河系中心

要指證銀河系在不斷吞吃周圍的矮星系，關鍵就要在銀河系暈的外圍找到證據。如果銀河系吞吃了矮星系，這些矮星系的成員就會進入到銀河暈的外圍。天文學家們找到相關證據了嗎？

恆星的化學條形碼揭示出窮人和富人

判斷誰是真正的罪犯，最重要的證據莫過於DNA檢測，DNA記錄了一個人的生物遺傳特性。恆星也有自己的DNA，那就是恆星的化學條形碼，它清晰地顯示著恆星中所包含的化學信息。

星光中包含著恆星的基本信息，這早在牛頓時代就為大家所共知，讓陽光通過三稜鏡，就可以看到七彩陽光，七彩光就暴露了太陽上的化學元素信息。

一般的大型望遠鏡都裝備有光譜儀，能夠拍攝恆星的光譜。光譜儀可以將星光分解成一條條的彩色光帶，光譜中出現的暗線是吸收線，那些吸收線就是恆星的化學條形碼，相當於恆星的DNA，告訴我們被觀測恆星上包含著哪些元素，以及那些元素含量的多少。

銀河系和銀河系的暈就是這個樣子

天文學家分析光譜儀發現，銀河系暈外側的一些恆星，它們的化學條形碼顯示它們內部的金屬元素含量非常少。天文學家聲稱，這就足以證明，那些恆星是一群外來戶，它們是被銀河系俘虜來的。等一下！憑什麼因為人家金屬元素含量少，就斷定人家是銀河系的外來戶了呢？說話一定要講證據的！

首先，需要說明一下的是，化學條形碼所顯示的，並不是我們平常所理解的金屬元素，它們是較重的化學元素。

宇宙起源於一次大爆炸

宇宙在最初形成的時候，只有很簡單的幾種元素，分別是氫、氦和鋰元素，它們既是最簡單的元素，也是最輕的元素，是它們聚合在一起形成了最早的恆星。隨著恆星的演化，這些元素就會演化成重元素。這些重元素伴隨著超新星一起形成，超新星爆發之後，這些重元素――也就是金屬元素會參與下一輪恆星的形成。

按照古人的說法，金也就是金屬，也就是財富，說一個人有多少金就是說有多少錢，這種說法也適合在天文學上使用。儘管這裡說的所謂金屬元素只是碳、氧、氮、鐵，但是在天文學中，它們被稱為金屬元素。攜帶較多碳、氧、氮、鐵的恆星，被稱為富金屬恆星；而缺乏這些元素的恆星，當然就是貧金屬恆星。貧金屬恆星，也就是恆星家族中的窮人。

貧金屬恆星SDSS-J102915-172927的光譜

在銀河系的暈中，就發現了宇宙中最缺鐵的恆星，鐵元素的含量只有地球地核的1%，但是它的質量卻是地球的三十萬倍。

銀河系是一個比較大的星系，銀河系那樣有三千多億顆恆星成員，大多數恆星很亮，它們在不停地演化，以至於今天包含著太多的金屬元素，銀河系不該有這些窮成員，這足以說明，銀暈裡面的貧金屬恆星是外來戶，是被銀河系俘虜來的。

矮星系裡面的窮人

貧金屬恆星多存在於星系暈中，它們不願意跟富人為伍。富人們喜歡炫富，它們聚集在一起，生活在豪華的地方，生活在光芒明亮的銀河系銀盤裡面，相互攀比誰的光芒更明亮。但是，窮人就不能這樣，星系暈就是它們的家園，那裡就是貧民窟。它們只能居住在生活條件簡樸的貧民窟里。

在太陽圍繞銀河系的軌道半徑之內存在較多的貧金屬恆星

以上說法，當然只是玩笑。貧金屬恆星為什麼只喜歡生活在銀河系的銀暈裡面呢？這引起了天文學家的興趣。他們知道，還有另一個地方也是貧民窟，這個貧民窟就是矮星系。尤其是那些只有幾千顆恆星的矮星系，更是貧金屬恆星的家園，那裡是實實在在的貧民窟。

銀河系的人馬座星雲

一般認為，銀河系周圍的矮星系產生較早，它們是宇宙誕生之初的第一代恆星，保持著最純樸、最原始的狀態，它們是星系演化的活化石。也正因為如此，人們才努力尋找它們，試圖揭示宇宙誕生之初的更多信息。

銀河系吞噬人馬座矮星系

矮星系包含的恆星竟然出現在銀河系，這就揭示了一個驚天地秘密：長期以來，銀河系一直在吞噬周圍的那些矮星系，這就是弱肉強食。銀河系如何做到的呢？它就是憑藉著自己強大的引力唄，把矮星系的恆星逐漸吸收過來，使得一些原本獨立存在的矮星系早已無影無蹤，它們的成員都被納入到銀河系銀暈裡面。如果我們能聽懂，這些貧金屬恆星一定在痛苦地向我們訴說：當年曾經發生過毛骨悚然的吞噬案件。

吞噬過程是怎樣的？

銀河系吞噬矮行星系恆星的案件，也間接告訴我們，銀河系本來沒有今天這麼大，它是通過吞噬周圍的矮星系不斷壯大自己的，它是在不斷地吞噬中長大的。

這種吞噬同類的罪名可是很嚴重的，銀河系可不願背負：天文學家，你們這麼說，一定要有堅實的證據。幸好，今日的銀河系還有某些不正常的行為告訴我們，它確實很殘暴，吞噬的事件現在正在發生。

在人馬座方向，科學家發現有很多恆星，從人馬座矮橢圓星系奔涌而出，構成恆星流，宛如一串巨大的恆星項鏈，環繞在銀河系周圍。它的跨度超過100萬光年，包含了大約1億顆恆星。這表明，這些排隊奔向銀河系的星流，原來屬於人馬座矮橢圓星系。

恆星流

人馬座矮橢圓星系是個小星系，成員較少，儘管它努力掙扎，但還是扛不住銀河系巨大的引力。銀河系的引力扯碎了它們，讓它們奔向銀河系。最終，星流在銀河系的外圍停止前進，它們會在銀暈的外圍安家，逐漸適應新的棲息之地。

目前，科學家已經發現了14條這樣的恆星流，它們都是從銀河系附近的矮星系被吸引來的。這表明，與銀河系這個富人俱樂部為伍，並不是一件快樂的事情，稍有不慎就會被吞噬。

銀河系吞噬鄰近矮星系的恆星流

天文學家繼續舉證：能證明銀河系吞噬同類罪名的證據，還不僅僅是這些。

計算機演示宇宙誕生初期，在銀河系的附近，誕生了大量的矮星系，它們圍繞著銀河系運行，就像是行星環繞著恆星運行那樣。但是現在，只能找到很少的一部分矮星系，要找到只有幾千顆恆星的矮星系更是困難重重。它們太黯淡了，在最初形成的時候，它們的個頭就不大，光芒也就不亮。又因為聚集的數量太少，就更無法與群星璀璨的銀河系爭輝了。

不過，科學家確信它們存在，找不到它們，過去，科學家只能埋怨自己的望遠鏡不夠先進。可是恆星流發發現，給了科學家啟示：也許，找不到的那些矮星系都成為了銀河系的腹中之物。最初的銀河系，只不過是個很一般的小星系，隨著時間的流逝，它越長越大，長大的原因就是它在不斷地吞噬周圍的矮星系，銀河系正是在不斷吞噬中長大的。有地球地核的%，但是它的質量卻是地球的三十萬倍。

銀河系是一個比較大的星系，銀河系那樣有三千多億顆恆星成員，大多數恆星很亮，它們在不停地演化，以至於今天包含著太多的金屬元素，銀河系不該有這些窮成員，這足以說明，銀暈裡面的貧金屬恆星是外來戶，是被銀河系俘虜來的。

（作者：北辰）

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