數億年前的銀河系碰撞仍然在銀河系中肆虐

銀河 射手座 蓋亞 大學 探索 趣味說 2018-11-26
數億年前的銀河系碰撞仍然在銀河系中肆虐

3億到9億年前,我們的銀河系幾乎與人馬座矮星星系相撞。來自歐空局的蓋亞任務的數據顯示了這一事件的持續影響,恆星像池塘表面的漣漪一樣運動。銀河系碰撞是銀河系正在進行的對侏儒星系的一次吞噬。

“剛開始我們覺得這些特徵很奇怪。”特蕾莎·安託亞(Teresa Antoja),西班牙巴塞羅那大學首席研究員。

蓋亞的主要科學目標是調查我們銀河系附近10億顆恆星。它正在製作一張精確的銀河系三維地圖,並回答有關我們銀河系起源和演化的問題。歐空局於2013年啟動了蓋亞任務,計劃執行一項為期五年的任務。

蓋亞發現了銀河系和人馬座矮人星系之間的相遇,通過繪製銀河系盤中恆星的運動圖。蓋亞精確地測量了十億顆恆星的位置和精確速度。通過估算這些恆星的三維速度,該航天器計算出了幾百萬顆恆星的一個子集的“相空間”。這種相空間,或位置和速度的組合,使科學家能夠研究恆星在圓盤中的運動。

數億年前的銀河系碰撞仍然在銀河系中肆虐

相空間中的恆星運動揭示了一些令人震驚和意想不到的東西。來自西班牙巴塞羅那大學的首席研究員特蕾莎·安託亞(Teresa Antoja)對數據顯示的情況感到震驚。她認為數據中一定有問題。一個以前從未見過的蝸牛狀圖案很顯眼。圖上顯示的是恆星在銀河系平面上或下方的高度,與它們在同一方向上的速度相對應。特蕾莎說:“剛開始的時候,這些特徵對我們來說很奇怪,我有點震驚,我認為數據可能有問題,因為形狀非常清晰。”

但是蓋亞的任務是一個巨大的事業。它在歐洲各地都有數據處理和分析小組,這些小組在公佈數據之前對所有數據進行了測試。安託亞和她的同事們還測試了這些數據,看看是否是錯誤導致了這個形狀的出現。但是他們對錯誤的搜尋沒有得到任何結果。他們不得不接受這樣一個事實,那就是不尋常的、出乎意料的形狀確實存在。

特蕾莎說:“突然間,你戴上了正確的眼鏡,看到了所有以前看不見的東西。”

安託亞認識到,由於蓋亞提供的數據質量如此之高,所以才顯示了這個形狀。就像戴上了正確的眼鏡。下一步是找出造成這個形狀的原因。

銀河星盤上的漣漪就像池塘上的漣漪。特蕾莎解釋說:“這有點像往池塘裡扔石頭,它把水變成了漣漪和波浪。”然而,池塘的表面很快就平靜下來了。而恆星的運動已經進行了數億年。

一旦研究小組知道他們看到的是真實的東西,他們就開始調查造成這些“漣漪”的原因。銀河系發生了什麼事來產生它們?

銀河系就像許多大星系一樣。它變大的一種方式是吸收來自其他星系團和其他星系的恆星。一旦被吸收,這些恆星就會與銀河系的其他部分混合在一起。但在這種情況下,銀河系的新成員並沒有融入其中。

阿米娜·赫爾米是該項目的合作者,她回憶了和其他研究人員對人馬座矮星系的研究。人馬座中只有數千萬顆恆星,遠遠少於銀河系中的1000億到4000億顆恆星。赫米知道銀河系正在吞噬人馬座星系。

數億年前的銀河系碰撞仍然在銀河系中肆虐

球狀星團Messier 54位於射手座矮星系的中心。射手座和銀河系之間的碰撞在銀河系的圓盤中引起了連鎖反應。

兩個星系最後一次接近彼此時,它們沒有發生碰撞。但是,從近距離接觸引力足以擾亂有的在銀河系的恆星盤。就像扔在池塘表面的拋出的石頭一樣。

這正是我們希望能從蓋亞的數據中得到的發現。

據估計,人馬座和銀河系上一次相遇是在2億到10億年前。這一時間框架與蓋亞數據所確定的時間框架相匹配。

聽起來很有說服力。安託亞說:“這項研究明確地表明,我們星系的圓盤是動態年輕的,對擾動很敏感,並且隨著時間的推移而變化。”但仍有必要謹慎。銀河系圓盤中恆星的運動與人馬座星系之間的相互關係是建立在簡單的計算機模型和分析的基礎上的。

數億年前的銀河系碰撞仍然在銀河系中肆虐

蓋亞全天視野中的射手座矮星系。來自蓋亞的數據揭示了人馬座和銀河系之間的銀河碰撞

關於銀河系的演化,蓋亞的數據告訴了我們更多的東西。研究小組打算更全面地研究整個現象。有很多工作要做,也有大量的數據需要梳理。

這個發現很容易,但解釋起來就難多了。對其含義的充分理解可能需要幾年時間。

相關推薦

推薦中...