據外媒報導,英國利物浦約翰摩爾大學(LJMU)的丹尼-霍塔領導的研究小組發現銀河系內存在一個「化石星系」。利用斯隆數字天空調查的阿帕契點天文臺銀河系演化實驗(APOGEE)的數據,科學家們得出結論稱,這個被稱為赫拉克勒斯(Heracles)的星系在100億年前與銀河系發生碰撞並合併。
關於我們的星系,通常的共識是,與宇宙中其他1800億個星系相比,它是一個相當典型的、甚至是平凡的恆星集合體。然而,赫拉克勒斯星系化石的發現表明,它的早期是相當猛烈的。
赫拉克勒斯是利用APOGEE收集的近紅外數據發現的,APOGEE記錄了銀河系中50多萬顆恆星的讀數。根據LJMU團隊的說法,光譜的紅外波段是必要的,因為銀河系的中心充滿了塵埃,它遮蔽了可見光。通過觀察恆星的化學成分和速度,科學家們能夠將本地恆星與兩個星系碰撞時組成赫拉克勒斯的恆星分開。
「為了找到像這樣的化石星系,我們必須查看數萬顆恆星的詳細化學構成和運動,」研究人員Ricardo Schiavon說。「對於銀河系中心的恆星來說,這一點尤其難以做到,因為它們被星際塵埃的雲層遮擋住了。APOGEE讓我們穿透這些塵埃,比以往任何時候都更深入地看到銀河系的中心。」
目前科學家只發現了幾百顆赫拉克勒斯星,但它們的化學成分和運行軌跡與其他恆星截然不同,所以它們必須起源於銀河系之外。這樣的銀河系遺蹟並不罕見。銀河系是由許多與較小星系碰撞形成的,它吸收了這些星系,在銀河系的光環中可以看到這些星系的殘餘物。
但赫拉克勒斯位於銀河系的核心位置,表明它在銀河系歷史的早期就發生了碰撞。更重要的是,研究人員估計,赫拉克勒斯佔整個銀河系光環質量的三分之一,這意味著與類似的巨大螺旋星系的歷史相比,這次古老的碰撞是一次非常猛烈的碰撞。
Schiavon表示:「作為我們的宇宙家園,銀河系對我們來說已經很特別了,但這個埋藏在其中的古老星系讓它變得更加特別。」
這項研究發表在《英國皇家天文學會月刊》上,下面的視頻是對銀河系形成過程的計算機模擬。