銀河系可能在地球的一生中與巨大的東西相撞

銀河系之所以如此巨大，是因為與其他星系的碰撞和合并。這是一個混亂的過程，我們看到整個宇宙中的其他星系也發生了同樣的事情。

目前，我們看到銀河系正在蠶食它的兩個衛星星系，即大麥哲倫星云和小麥哲倫星云。他們的命運很可能已經注定，他們將被吸收到我們的銀河系中。

研究人員認為，上一次重大合并發生在銀河系遙遠的過去，大約在80億到110億年前。但新的研究放大了這樣一種觀點，即它是最近才出現的：不到30億年前。

這種對我們銀河系歷史的新見解來自于歐空局的蓋亞任務.蓋亞于2013年發射升空，正忙于繪制10億個天文物體的地圖，其中大部分是恒星。它反復測量它們，精確測量它們的位置和運動。

一篇新論文發表在英國皇家天文學會月刊介紹研究結果。它的標題是”“上一次重大合并”的殘骸是動態的年輕。“ 主要作者是阿拉巴馬大學亨茨維爾分校物理學和天文學博士后研究員托馬斯·唐隆。Donlon 多年來一直在研究銀河系的合并，并且已經發表其他著作關于此事。

每當另一個星系與銀河系碰撞并合并時，它都會留下皺紋。“皺紋”顯然不是一個科學術語。它是幾種形態的總稱，包括相空間褶皺、焦散、V 形和殼。

這些褶皺穿過銀河系內的不同恒星群，影響恒星在太空中的移動方式。通過非常精確地測量這些恒星的位置和速度，蓋亞可以探測到褶皺，這是最后一次重大合并的印記。

“隨著年齡的增長，我們的皺紋會越來越多，但我們的工作表明，銀河系的情況恰恰相反。這是一種宇宙的本杰明·巴頓（Benjamin Button），隨著時間的推移，皺紋會越來越少，“主要作者Donlon在一份新聞稿中說。

“通過觀察這些皺紋如何隨著時間的推移而消散，我們可以追蹤銀河系何時經歷了最后一次大崩潰 - 事實證明，這比我們想象的要晚數十億年。

理解銀河系（MW）最后一次重大合并的努力涉及不同的證據。除了皺紋之外，其中一個證據是富含Fe / H的區域，恒星遵循高度偏心的軌道。

恒星的Fe/H比是一種化學指紋，當天文學家發現一組具有相同指紋和相同軌道的恒星時，這是共同起源的證據。這組恒星有時被稱為“飛濺”。飛濺中的恒星可能起源于富含Fe/H的祖先。它們有奇怪的軌道，從周圍環境中脫穎而出。天文學家認為它們被加熱，它們的軌道被改變，這是合并的副產品。

對于所有合并證據，有兩種相互矛盾的解釋。

有人說，一個祖矮星系名為蓋亞香腸/土衛二（GSE）在80億到110億年前與MW原盤相撞。另一種解釋是，一個名為處女座徑向合并（VRM）負責內暈中的恒星。那次碰撞發生在不到30億年前。

“這兩種情況對局部相空間中的可觀測結構做出了不同的預測，因為碎片的形態取決于它必須進行相混合的時間，”作者在他們的論文中解釋道。

MW中的褶皺于2018年在Gaia數據中首次被發現，并出現在本文.

“我們觀察到了具有不同形態的形狀，例如類似于蝸牛殼的螺旋。由于歐洲航天局（ESA）蓋亞衛星帶來的數據具有前所未有的精確度，因此首次觀察到了這些子結構的存在“，該研究的第一作者Teresa Antoja在2018年說。

但自2018年以來，蓋亞發布了更多的數據，它支持了最近的合并方案，即處女座徑向合并。該數據表明，皺紋比早期數據和基于它的研究表明的要普遍得多。

“為了讓恒星的褶皺像蓋亞數據中出現的那樣清晰，它們必須在不到30億年前加入我們 - 至少比以前認為的晚了50億年，”來自倫斯勒理工學院的合著者Heidi Jo Newberg說。

如果皺紋更古老并且符合GSE合并方案，它們將更難辨別。

“每當恒星在銀河系中心來回擺動時，就會形成新的恒星皺紋。如果它們在80億年前加入我們，那么彼此相鄰的皺紋將如此之多，以至于我們將不再將它們視為單獨的特征，“紐伯格說。

這并不意味著沒有證據證明更古老的GSE合并。一些暗示古代合并的恒星可能來自最近的VRM合并，而一些可能仍然與GSE合并有關。

要弄清楚這一點很有挑戰性，而模擬起著重要作用。在以前的工作和這項工作中，研究人員進行了多次模擬，以了解他們如何匹配證據。

“我們的目標是確定自局部相空間褶皺的祖先與MW盤碰撞以來已經過去的時間，”作者在他們的論文中寫道。

“通過這些模擬合并，我們可以看到皺紋的形狀和數量如何隨時間變化。這使我們能夠確定模擬最符合我們今天在銀河系的真實蓋亞數據中看到的確切時間 - 我們在這項新研究中也使用了這種方法，“托馬斯說。

“通過這樣做，我們發現這些皺紋可能是由大約27億年前一個矮星系與銀河系相撞引起的。我們將這一事件命名為處女座徑向合并。這些結果和名稱來自一個2019年的先前研究.

隨著蓋亞每次發布都會提供更多的數據，天文學家正在更好地了解合并的證據。越來越明顯的是，MW有著復雜的歷史。

VRM可能涉及多個實體。它可能在同一時間將一整組矮星系和星團帶入MW。隨著天文學家更詳細地研究MW的合并歷史，他們希望確定這些天體中哪些來自最近的VRM，哪些來自古老的GSE。

“目前，銀河系的歷史正在不斷被改寫，這在很大程度上要歸功于蓋亞的新數據，”托馬斯補充道。“我們對銀河系過去的了解與十年前相比發生了巨大變化，我認為我們對這些合并的理解將繼續迅速變化。

“這一發現改善了我們對塑造銀河系的許多復雜事件的了解，幫助我們更好地了解星系是如何形成和形成的 - 特別是我們的家鄉星系，”歐空局蓋亞項目科學家Timo Prusti說。

本文最初發表于今天的宇宙.閱讀原文.

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