銀河系的"家譜"揭示了神秘的克拉肯星系

2020-12-06 騰訊網

銀河系在漫長的壽命中與其他多個星系相撞並合併，但拼湊其歷史卻是一項艱巨的任務。

對環繞銀河系的密集星團進行的新分析，為我們提供了最完整的銀河合併歷史。在這些數據中，有110億年前發生的一個以前未知的合併事件，它完全改變了我們銀河系的形狀。天文學家已經命名了那個被銀河系所歸入的銀河系——克拉肯。

這些恆星群被稱為球狀星團，通常被認為是早期宇宙的"化石"。它們非常密集，球形星團大約有10萬到100萬顆非常古老的恆星，有些幾乎和宇宙本身一樣古老。在任何球狀星團中，它的所有恆星同時形成，來自同一個氣體雲，這意味著我們可以用它們的化學成分來找出它們的起源。

但這只是謎題的一部分。銀河系有大約150個球狀星團，它們能鍛鍊和重建它們的軌道運動，它們目前的形狀（有些被撕成長長的恆星流），也可以幫助它們來自哪裡。

這就是一個天文學家小組現在所做的，它利用一個人工神經網絡來模擬圍繞銀河系狀星系運行的球狀星團。這些模擬稱為E-MOSAICS，模擬球狀星團的完整壽命，從形成到進化到破壞。

德國海德堡大學的天文學家迪德裡克·克魯伊森說："將球狀星團的特性與宿主星系的合併歷史連接的主要挑戰一直是，星系團是一個極其混亂的過程，在此期間，球狀星團的軌道被完全重新洗牌。

"我們在模擬上測試了數萬次算法，並驚訝地發現，它僅使用其球狀星系群，能夠準確重建模擬星系的合併歷史。

下一步是為軟體提供真實數據。近年來，蓋亞衛星一直在努力繪製銀河系的地圖，不僅在太空中，而且在時間上，都具有高精度和細節。這給了我們最準確的數據，但銀河系的目標的位置和運動，導致一些迷人的發現，關於我們的家庭星系。

利用蓋亞數據，研究小組根據軌道運動將球狀星團分組在一起。這是因為在銀河系周圍有類似軌道的星團被認為來自同一個地方;也就是說，一個在過去某些時刻被銀河系所歸入的星系。

（克魯伊森等人，MNRAS，2020年）

當這些數據由團隊的軟體處理時，結果與五次星系碰撞非常一致。

其中四個已知 -蓋亞-恩塞拉杜斯星系，也被稱為蓋亞香腸，被銀河系吞沒約90億年前;赫爾米流，從約100億年前的合併;紅杉星系，大約90億年前與銀河系合併;和射手座矮星系，它曾多次穿過銀河係數十億年。

第五個事件是由最近發現的一組"低能量"球狀星團拼湊起來的。根據該軟體的分析，這些都與以前未知的——非常重要的——碰撞的特性與團隊稱之為Kraken星系的碰撞非常匹配。

克魯伊森說："與克拉肯的碰撞一定是銀河系有史以來最重要的合併。

"以前，人們認為與大約90億年前發生的蓋亞-恩塞拉杜斯-薩蘇尼亞星系的碰撞是最大的碰撞事件。然而，與克拉肯的合併發生在110億年前，當時銀河系的量是銀河系的四倍。因此，與克拉肯的碰撞一定真正改變了當時銀河系的樣子。

利用這些信息，研究小組拼湊了一個"家譜"，描述了銀河系最新的碰撞歷史——與包含1億多顆恆星的星系的五次重大碰撞，這些碰撞發生在60億至110億年前;和大約15個較小的合併事件與星系包含超過1000萬顆恆星。

這棵樹應該成為持續和未來努力的基礎，以了解改變我們銀河系歷史的史詩事件。

克魯伊森說："目前已經確認了五個多個祖先星系的碎片。"使用當前和即將推出的望遠鏡，應該可以找到它們。

源於：https://www.sciencealert.com/the-collision-history-of-the-milky-way-reveals-the-mysterious-kraken-galaxy

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