我們的銀河系竟然是一個「車禍現場」

80億到100億年前，一個身份不明的矮星系與銀河系相撞。在這場慘烈的事故中，矮星系灰飛煙滅，遺骸現在仍遍布銀河系四周。這一次的宇宙大碰撞成為銀河系早期歷史的一個「決定性事件」——重塑銀河繫結構，造就內部凸起和外部光暈。

80億到100億年前，一個矮星系與銀河系相撞。此次「太空撞車」的記錄仍保存在恆星的移動和化學特徵中

一支國際天文學家小組認為，在80億到100億年前，一個身份不明的矮星系與銀河系相撞。肇事者被戲稱為「香腸星系」，相撞後迅速土崩瓦解，遺骸現在仍遍布銀河系四周。這一次的宇宙大碰撞成為銀河系早期歷史的一個決定性時刻，重塑了銀河繫結構，同時造就內部凸起和外部光暈。

就職於劍橋大學和紐約弗拉迪倫研究所計算天體物理學中心的瓦西里·波洛克羅夫表示：「猛烈的大對撞將這個矮星系撕成碎片，導致系內恆星進入針一般狹長的徑向軌道。這些恆星的軌道與銀河系的中央非常近。這是一個泄露秘密的特徵，說明肇事的矮星系當時處在一個異常怪異的軌道，命運早已註定。」

在對銀河系恆星的速度分布進行觀察時，科學家發現肇事星系的恆星形成一個香腸形。這種獨特的外形由恆星的劇烈徑向運動導致。太陽處在這個巨大恆星雲的中央。這幅分布圖並不包含正進行U形轉彎，朝著銀河系中央移動的減速恆星

在發表於《皇家天文學會月報》、《天體物理學雜誌通訊》和arXiv.org的論文中，科學家闡述了這場慘烈事故的顯著特徵。此項研究由劍橋大學研究生格尤胡爾·梅耶格帶隊，利用了歐洲航天局「蓋亞」衛星獲取的數據。「蓋亞」對銀河系的恆星進行測繪，記錄下恆星穿越銀河系的旅程。在這顆衛星的幫助下，天文學家得以獲取精確度空前的恆星方位和移動軌跡。

攝影師鏡頭下的銀河系

劍橋大學的維耶·埃文斯表示肇事者的恆星移動軌跡被戲稱為「蓋亞香腸」。「在對這些恆星的速度進行測算時，我們發現了這根『香腸』。隨著這個小星系的土崩瓦解，它的恆星被拋進徑向軌道。這些恆星是銀河系與香腸星系對撞合併的倖存者。」

銀河系還將與其它星系對撞，例如人馬座矮星系。香腸星系的質量遠遠超過人馬座矮星系。包括氣體、恆星和暗物質在內，它的總質量達到太陽的100億倍。當香腸星系撞向年輕的銀河系，它的侵入式軌道造成巨大破壞。相撞之後，銀河系的盤「腫脹」甚至發生「骨折」，需要重新生長。香腸星系的碎片散布在銀河系內側四周，形成銀河系中央的凸起和周圍的恆星光暈。

「蓋亞」衛星

薩里大學的丹尼斯·厄卡爾表示對此次星系合併進行的大量模擬再現了這些特徵。在厄卡爾和同事進行的模擬中，香腸星系的恆星進入狹長軌道。它們的軌道被「增肥」的銀河系盤進一步拉伸。相撞之後，銀河系盤膨脹，密度增加。

杜倫大學的阿利斯·德森表示銀河系重塑的證據隱藏在香腸星系倖存恆星的軌跡中。「香腸恆星在距銀河系中央大致相同的位置轉向。」這種U形轉彎導致銀河系恆星光暈的密度大幅降低——恆星移動方向在光暈發生轉向。這一發現讓德森陷入欣喜之中，因為他在5年前就預言了這種軌道堆積。新研究解釋了這些恆星如何在第一時間墜入如此狹窄的軌道。

人馬座矮星系的四條「尾巴」，環繞銀河系

此外，新研究還發現了香腸星系帶給銀河系的至少8個球狀星團。小星系通常沒有球狀星團，說明香腸星系的塊頭很大。卡耐基·梅隆大學的塞爾吉·科波索夫指出：「在銀河系的演化過程中，曾有很多矮星系墜入銀河系，香腸星系是其中最大的一個。」科波索夫對香腸恆星和球狀星團的動力學特徵進行了細緻研究。

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