十亿年前,银河系在浩瀚的太空中遭遇了另一个星系,并将其吞噬。天文学家将这个陌生星系命名为盖亚-恩塞拉多斯 (Gaia-Enceladus),它的体积大约是银河系大小的四分之一,并永远改变了我们家园星系的构成和形状。
科学家们已经有了一段时间的证据表明,银河系在其过去经历过一次重大的合并。即使在我们家园星系中没有直接证据,科学家们也知道星系碰撞在宇宙中是普遍存在的。这些合并是星系成长和演化的主要方式。但这是天文学家第一次能够足够精确地确定银河系内不同恒星群的年龄,从而确定这次合并发生的时间以及它对我们家园星系的确切影响。由西班牙加那利天体物理研究所的 Carme Gallart 领导的研究人员于周一在《自然天文学》杂志上发表了他们的发现。
星系碰撞
为了解读银河系的历史,天文学家必须精确定位星系内不同群体和族群的恒星年龄。这很棘手,因为测量恒星的年龄是一门不精确的科学。科学家们实际上无法仅仅通过观察一颗恒星来判断它的年龄,即使进行了详细的测量。相反,他们会查看一批恒星,并将它们与模型恒星群进行比较。恒星通常成批诞生,通过获取有关整个恒星群的详细信息,科学家们可以回溯时间,更准确地了解恒星诞生发生的时间。
得益于“盖亚任务”源源不断的新数据,该任务正在创建迄今为止最精确的恒星地图,天文学家在这项挑战中迈出了重要一步。
在掌握了新数据后,天文学家绘制了银河系相似区域的恒星图。他们发现了两种截然不同的恒星群。一些恒星颜色看起来更红,似乎形成于一个更大、更富含金属的星系。(值得记住的是,天文学家将氢和氦以外的任何元素都称为“金属”。)另一种更蓝的恒星群应该形成于一个更小、更贫乏的星系。事实上,天文学家看到这些族群混合在一起,表明较大的星系(早期的银河系)在过去某个时候遭遇并吞噬了一个较小的星系(盖亚-恩塞拉多斯)。
天文学家此前曾根据以往的观测结果推测过这样的事件,但新的盖亚数据提供了更清晰的证据。这些数据也证实了天文学家的猜测,即闯入者星系的大小大约是原始银河系的四分之一。
然而,这一事件的时间线一直存在争议。但新数据使得天文学家能够测量银河系晕中恒星的年龄,银河系晕是一种围绕着我们更熟悉的圆盘形状之上和之下的恒星气泡,所有这些恒星都被截断在 100 亿年前。这些恒星之所以绕着银河系的圆盘外运行,是因为它们的运行速度比其他恒星快,这意味着某种能量事件将它们抛掷到了如此高的速度。
通过将恒星的年龄与星系演化模型相结合,天文学家可以描绘出银河系历史的时间线。大约 30 亿年来,年轻的银河系独自演化,直到 100 亿年前遇到了较小的盖亚-恩塞拉多斯。这次相遇将一些恒星抛入晕中,并将气(新恒星形成所需的燃料)注入银河系的圆盘,导致了新恒星形成的爆发。在接下来的几亿年里,这种剧烈的活动逐渐平息,尽管我们的星系仍然有足够的燃料以较低的速度继续形成恒星。
得益于盖亚收集的大量数据,科学家们会延迟收到结果。目前的结果仅基于 2014 年至 2016 年收集的前 22 个月的数据。盖亚将至少收集数据到 2022 年,如果一切顺利,可能会持续到 2024 年。随着该项目不断发布新的测量结果,研究人员对我们星系的理解只会不断提高。














