浪跡天涯的星星

銀河系中最遙遠的恆星可能不在「銀河」中。

這話乍聽上去很彆扭。在過去10年中，有多個研究團隊發現了一些明亮的恆星，距離地球30萬光年之遙，甚至有人發現了距離我們90萬光年的紅巨星，本文作者賓夕法尼亞州哈弗福德學院科學家約翰·博坎斯基（John Bochanski）就是其中之一（曾於2014年在《天體物理學通報》發表題為《銀河系中最為遙遠的恆星》的）。不過有證據表明，這些恆星仍是銀河系的成員。我們都知道銀盤（銀河系的盤面）的直徑只有10萬光年，但如果考慮暗物質暈的話，銀河系的直徑可以擴大10倍以上。

軟體模擬從一顆距離我們77.5萬光年的紅巨星ULAS J0744+25看銀河系變得十分渺小（來源：Space.com，製圖：John Bochanski、Jackie Faherty）

這些恆星為什麼不像其他億萬兄弟一樣聚集在銀盤上繞著銀河中心旋轉，卻要離開這個大家庭浪跡天涯呢？可能是引力作用把它們從銀河系盤面甩出去的；也有可能它們是一個非常暗弱的矮星系中最明亮的恆星；還有一種可能，它們是一個被銀河系撕碎的星系遺迹。哈佛大學馬里恩·迪瑞克斯（Marion Dierickx）和艾維·羅布（Avi Loeb）在《天體物理學》雜誌上發表論文認為最後一種情況似乎可能性最大，部分恆星可能來自過去的人馬座矮星系。

藝術家描繪的人馬座矮星系，以及它與銀河系相互作用「撒出來」的恆星，這被稱作「潮尾」（tidal tail）。黃點表示太陽的位置，雖然人馬座矮星系在我們另一邊，但是我們仍然能看到纏繞著銀河系的那些恆星。（來源：Space.com，繪圖：Amanda Smith）

人馬座矮星系是我們銀河系中的星系遺迹，是天文學家最重要的研究對象之一。據推測，它沿著自己的軌道掃過銀河系，每一次都貼得非常近，因此總會甩出一些恆星。於是一連串的恆星沿著一條蔚為壯觀的曲線環繞著銀河系，在天空中呈現出一個十字形。史蒂夫·馬耶夫斯基（Steve Majewski）及其同事首先通過2微米全天巡天（2MASS, Two Micron All-Sky Survey）項目中觀測到的低溫紅巨星繪製出了星系遺迹；隨後，藉助斯隆數字巡天（Sloan Digital Sky Survey）精確地測定了這些恆星的位置、距離和速度。

從這些圖表出發，迪銳克斯和羅布將時鐘撥回到80億年前，當時人馬座矮星系剛剛與銀河系產生相互作用。他們在模擬軟體中改變人馬座矮星系的初始速度及其與銀河系接近的角度，天文學家認為這些要素會極大地影響著軌道，這跟使用導彈攻擊地面目標是一個道理。他們一次又一次地將模擬結果與我們發現的銀河系中11個最遠的恆星數據進行比對。其中5顆超遠距離恆星，從它們的位置、速度、距離來看，很有可能是來自人馬座矮星系，而剩下的6顆恆星的來源尚未可知，或許是來自其他矮星系。

原文標題：Origin of Our Galaxy』s Most Distant Stars

原文作者：John Bochanski