令人惊讶的是，银河系最后一次大规模同类相食就发生在最近
“随着年龄的增长，我们脸上的皱纹会越来越多，但研究表明，银河系的情况正好相反。电影《返老还童》中的情节正在宇宙中上演，即随着时间的推移，宇宙的‘皱纹’越来越少。”
图中明亮的白色光盘泛着橙色的光晕，黑色的背景中弥漫着白色的“烟尘”，这便是银河系和它的恒星光环，其中许多已因其他星系的碰撞而散裂。（图源：ESA/Gaia/DPAC， T Donlon et al。2024;背景银河系和麦哲伦星云: Stefan Payne-Wardenaar）
盖亚太空望远镜的新发现表明，从宇宙的角度来看，银河系可能在不久之前吞噬了一个小星系。事实上，我们银河系和另一个星系之间的最后一次大碰撞似乎比之前猜测的晚了数十亿年。
长期以来，人们一直认为银河系是通过一系列激烈的碰撞而形成的，在这些碰撞中，较小的星系被我们太阳系螺旋星系的巨大引力影响撕裂。这些碰撞将被吞噬星系中的恒星散落在环绕银河系主盘及其旋臂的光晕上。这些星系同类相食的事件也会在银河系中产生“皱纹”，影响着不同起源的恒星“家族”。
盖亚望远镜能够精准定位太阳系内10万多颗恒星的位置和运动，并在监视器上显示完整的恒星体目录，它的目标是通过计算银河系的褶皱来重述银河系的历史。
“随着年龄的增长，我们的皱纹会越来越多，但研究表明，银河系的情况正好相反。”伦斯勒理工学院的研究小组负责人、阿拉巴马大学的科学家托马斯·唐伦在一份声明中说：“电影《返老还童》中的情节正在宇宙中上演，即随着时间的推移，宇宙的‘皱纹’越来越少。通过观察这些褶皱是如何随着时间的推移而消散的，我们可以追踪银河系经历最后一次大崩溃的时间——事实证明，这比我们想象的晚了数十亿年。”
这些星系褶皱直到2018年才被盖亚望远镜发现，也是这一年，它们首次被广泛研究，以揭示星系碰撞的时间。
带有光环的恒星正以奇怪的路线移动
银河系的光晕上布满了轨道奇怪的恒星，其中许多被认为是银河系曾经吞噬过的星系的“残余物”。
这些恒星中有许多被认为是“最后一次大合并”的残骸，“最后一次大合并”指的是银河系最后一次与另一个星系发生重大碰撞。科学家们认为，这次碰撞可能涉及一个巨大的矮星系，而这一事件被称为盖亚-香肠事件（GSE）。受其影响，银河系轨道上的恒星更加向中心靠拢了。GSE事件大约发生在80亿到110亿年前，那时银河系还处于婴儿期。
自2020年以来，托马斯·唐伦和他的团队一直在将银河系的褶皱与星系碰撞和合并如何产生褶皱的模拟进行比较。然而，盖亚对这些奇怪的轨道恒星的观测表明，这些奇怪的恒星可能是由不同的合并事件导致的。
“通过这些模拟合并，我们可以看到褶皱的形状和数量是如何随着时间的推移而变化的。这使我们能够与银河系的真实盖亚数据相匹配——我们在这项新研究中也使用了这种方法，”唐伦解释说。“通过这样做，我们发现这些皱纹可能是由一个矮星系在大约27亿年前与银河系相撞造成的。我们将这一事件命名为室女座径向合并。”
该图展示了银河系的剖面图，中央凸起的部分藏着古老的恒星。（图源：NASA/JPL-Caltech）
同样来自伦斯勒理工学院的团队成员——海蒂·乔·纽伯格说：“盖亚数据中出现的恒星褶皱一定是在不到30亿年前加入我们的——比之前认为的至少晚了50亿年。每当恒星在银河系中心来回摆动时，就会形成新的恒星褶皱。如果它们在80亿年前加入我们的行列，那么它们之间就会有更多的褶皱。”
欧洲空间局的盖亚宇宙飞船在银河系的示意图。（图源：ESA/ATG medialab/ESO/S。Brunier）
最近盖亚观测的研究带来了一个新问题，即银河系早期历史中大规模的合并是否真的能够解释一些恒星的奇怪轨道。这也让人们对与GSE合并有关的所有恒星产生了怀疑。
“这个结果——银河系的很大一部分是在过去的几十亿年里才加入我们的——与天文学家迄今为止的想法相左，”唐伦说。“许多关于银河系如何成长的流行模型和想法都认为，近期与这种质量的矮星系正面碰撞是非常罕见的。”
研究小组还认为室女座径向合并给银河系带来了其他小矮星系和星团的家族，所有这些星系和星团都可能在大约同一时间被银河系吞噬。
未来的调查和来自盖亚的数据可能会显示之前与GSE事件有关的星体到底与室女座径向合并有关。
这项研究是盖亚数据的最新成果，这些数据正在改写银河系的历史。
这种修正之所以成为可能，要归功于盖亚望远镜从地球上观测大量恒星的独特能力，这使得该其能够编制出迄今为止约15亿颗恒星的位置、距离和运动轨迹。
“银河系的历史正在被改写，这要归功于盖亚的新数据，”唐伦总结道。“我们对银河系过去的了解与十年前相比已经发生了巨大的变化，而我们对这些合并的理解将加剧这个变化。”
该团队的研究发表于2024年5月的《皇家天文学会月刊》。
BY:Robert Lea
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参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自：https://www.space.com/gaia-space-telescope-milky-way-cannibalism
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