曾經以為的陌生人，原來是被迫離開的遊子，如今他已踏上歸途
圖解：巴基斯坦喀喇崑崙山脈康科迪營上空的銀河。右邊是斜接峰，最左邊是布洛阿特峰。由安迪·迪克斯拍攝。圖源：annedirkse.
說起我們星系，大部分人會想到夜空中的星星，浩大旋轉的旋臂，盤狀的銀河系平面，位於星系中心的核球。所有這些組成了我們平凡的家，包含4000多億與太陽相差無幾的恆星裡在地球上隨處可見的銀河，在宇宙中與之相似的有數千億個。在晴朗無月的夜裡，在地球上隨處可見的銀河，在宇宙中與之相似的有數千億個。
圖片來源：美國宇航局，歐空局和A.菲爾德（太空望遠鏡科學研究所）。
然而這張圖包含的不僅是我們的銀河系，還有許多我們看不見的內容。特別的，在這個星系盤周圍，包圍著一層巨大的大質量光環。其中不僅充滿了暗物質，還充斥著各種各樣的普通物質。這些普通物質包括數以百計的球狀星團（幾十萬顆恆星被束縛在僅僅幾十光年的空間裡），以及-非常重要-在星系外圍高速馳騁的巨大分子氣體雲。這些星雲本身可以誕生恆星，或者與我們的星系盤碰撞引發恆星的誕生，亦或者它們也可以通過引力和其它物質相互作用，其中包括：
掉落的暗星系或者潮汐尾球狀星團其他分子雲路過的普通物質或暗物質團塊
圖片提供：B.薩克斯頓和F.克曼（國家射電天文臺/聯合大學有限公司/國家科學基金會）和A.梅林格。圖片來源：美國宇航局，歐空局和Z.萊沃伊（太空望遠鏡科學研究所）
引力相互作用是非常有意思的，因為無論什麼時候，如果有三個天體相互作用，其中兩個都會慢慢束縛在一起而第三個會受到排斥，甚至在不久後第三個很可能被彈射出去。我們就是利用這種方式藉助行星使太空飛行器到達太陽系外圍的，同樣的原理也可以是氣體雲從我們的星系彈射出去。然而有一種非常特殊的情況，我們星系中的氣體雲恰好處於被踢出去的邊緣。
在我們星系外圍，有數百團氣體雲以幾百千米每時的速度飛馳。它們擁有的穩定軌道使它們遠離星系平面。一般來說，它們的形狀並不規則，它們的體積橫跨數千光年，它們的質量是太陽的幾百萬倍。然而有這樣一個被稱為「史密斯雲」（下圖）的星雲，它與其它一切星雲都很不一樣。它與我們的距離更加遙遠，它向我們馳來的速度令人驚訝，約310km/s，或700000英裡每小時。正如我之前所說的，它在向我們奔來，約3000萬年後，它很有可能以非常高的速度與我們的星系盤相撞。3000萬年，對人類來說，是相當漫長的一段時間，但對於銀河系來說，不過是彈指一瞬。（作為對比，太陽繞銀河系中心一周大約需要2億年。）如下，這就是我們發現的依據。
我們通過測量化學元素的豐度（重元素的豐富程度）已經軌道測量得出了它起源於一個星系的結論。哈勃數據顯示史密斯星雲富含硫元素，其程度與銀河系接近。如果它來源於星系之外，它的硫豐度應該低得多。
此外，多虧了哈勃數據，福克斯得以運用軌道動力得出以下結論：這個星雲來自我們的星系，
圖解：摘自安德魯·J.福克斯等人在2016年1月1日的《論史密斯高速雲的金屬性和起源》，《天體物理學雜誌快報》 圖源：iopscience
不過在之前由於某種原因被拋離出去了，其速度之高接近逃逸速度（但並沒有完全達到），然後現在，受我們銀河系星系盤引力的影響，它正在落向銀河系。
圖片來源：美國宇航局，歐空局和A.菲爾德（太空望遠鏡科學研究所）
「大約7000萬年前，這個星雲開始脫離銀河系，」福克斯繼續說道。約3000萬年內，這個星雲獎和銀河系碰撞，引發不可思議的恆星形成事件。這個橫跨超過11000光年的星雲，現今其擁有的大量氣體足以在我們星系形成超過兩百萬顆恆星。是什麼使得一個分子雲做到這些的？福克斯還不確定：
然而，毫無疑問，該星雲擁有如此高速的原因還不太確定。可能是暗物質光環穿過了星系盤，使其得以積聚氣體並繼續前進。
無論最後的答案會是什麼，這都是現今我們關於宇宙的一項最有趣的發現。這不僅在我們的後院裡，而且在我們不久後的宇宙未來中將變得更加有趣。
作者： Ethan Siegel Senior Contributor
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