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银河系60亿前有一次过大碰撞?

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我们的银河系可能在其生命周期内与其他星系发生碰撞或相互作用;这种相互作用是宇宙中常见的现象。天文学家可以通过研究星系晕留下的碎片作为这些事件的潮汐残留物来推断质量增加到银河系的历史。

这种方法对于研究历史事件特别有用,例如数十亿年前的人马座矮星系的下沉,这使得在星系地图上可以看到恒星的潮汐流。然而,这些碰撞对银河系可能产生的毁灭性影响还没有得到很好的研究,更不明显的是过去发生的距离更远的事件。

因为它们被银河系的自然运动和进化所遮蔽。然而,银河系历史上的一些事件是如此灾难性,以至于很难隐藏它们。一段时间以来,科学家们已经知道恒星的组成(它们的“金属丰度”)、恒星的运动和恒星的密度表明,随着距星系中心的距离的增加,星系的恒星环的性质发生了显著变化。CFA天文学家FedericoMarinacci及其同事分析了一系列计算机宇宙学模拟和星系相互作用,特别是在合并事件后星系晕的演化。

在ARP272中,螺旋星系相互碰撞,位于天王星星座。天文学家研究了一系列星系合并模拟。图片:NASA、ESA、哈勃

结论是,在60亿到100亿年前,银河系与一个巨大的矮星系迎面相撞,恒星质量约为太阳质量的1100亿倍。这种碰撞可能导致目前在银河系恒星晕中观测到的星团特征的变化。利用欧洲航天局盖亚任务的天体测量,银河系中的恒星光环主要由高度偏心轨道上富含金属的恒星组成。为了阐明这一突出的光环成分的性质,在御夫座宇宙流体动力放大模拟镶嵌图中分析了28个类似的星系。

未来银河系与仙女座星系合并时的样子模拟