100億年前，銀河系盛宴於一個較小的星系

一項新的研究發現，在其年輕時期，銀河系吞噬了一個較小的星系，而來自不幸的受害者的恆星今天仍然在天空中漫步，講述這個故事。

「這是銀河系歷史上的重大事件，」荷蘭格羅寧根大學的天文學家阿米娜·赫爾米說。 “我們真的開始探索銀河系的祖先。”

Helmi 和她的同事利用歐洲太空總署 (European Space Agency) 的數據，分析了銀河系中距太陽約 33,000 光年範圍內數萬顆恆星的速度和位置。蓋亞太空望遠鏡（SN 線上：5/9/18）。 一群大約 30,000 顆恆星似乎在向後移動，該團隊於 10 月 31 日報自然。 這些恆星不是與太陽和銀河係明亮圓盤中的其餘恆星一起繞著銀心旋轉，而是沿著相反的方向運行。

「這是第一個暗示，」赫爾米說。 「當恆星以相反的方式移動時，這已經告訴你，它們基本上不是在與我們銀河系中的大多數恆星相同的地方形成的。”

第二個提示來自於在阿帕契角天文台銀河演化實驗的目錄中尋找這些恆星，或者遠地點，它利用恆星發出的光譜來推斷它們的化學成分和年齡。 向後移動的恆星比太陽等恆星的重元素少。 這表明他們形成了在宇宙歷史的早期，在大質量恆星和超新星有時間在銀河系周圍傳播重元素之前（SN：2016 年 10 月 1 日，第 10 頁 25）。

赫爾米說，這種化學反應決定了這一點。 “真是太乾淨了。 你立刻就知道這些恆星確實在其他地方形成。

透過將觀測結果與電腦模擬進行比較，Helmi 的團隊得出結論，100 億年前，銀河系與一個較小的星系相撞，該星系的大小可能約為當時銀河系的20% 至25%，其質量相當於6 億顆恆星。

這次碰撞可以解釋為什麼銀河系分裂成不同的組成部分：一個由年輕恆星組成的薄盤，組織成旋臂，一個厚盤，由更老的恆星組成，圍繞薄盤，以及一個由恆星組成的球形光暈，其軌道使它們遠離銀河系。 現今許多光暈的恆星都來自被吞噬的星系。

該團隊將這個注定要毀滅的星系命名為蓋亞-恩克拉多斯。 在希臘神話中，巨大的恩克拉多斯是蓋亞（地球）和烏拉諾斯（天空）的兒子。 傳說埋藏在義大利埃特納火山下的土衛二是該地區地震的罪魁禍首。 「打個比方，土衛二星係被埋在銀河系中，它被埋在蓋亞數據中，它是當時銀河系盤面發生大量震動和膨脹的原因，」赫爾米說。

加拿大維多利亞大學的天文學家朱利奧·納瓦羅（未參與這項新工作）表示，在早期的銀河巡天中已經發現了反向移動且化學性質不同的恆星的跡象。 他確定了關於120位外國明星在 2011 年的一篇論文中。蓋亞數據和遠地點數據分別辨識出同一組奇怪的恆星，他們稱之為「蓋亞香腸」。

納瓦羅說，看到兩組數據與數千顆恆星結合在一起「非常令人欣慰」。 「細節仍然需要解決，」他說。 “銀河係不久前吞噬了一顆相當重的衛星的主要想法，我認為這可能是毫無疑問的。”

曾經屬於蓋亞-恩克拉多斯的恆星就像是 100 億年前星系的化石記錄。 智利聖地牙哥迭戈波塔萊斯大學的天文物理學家 Paula Jofré 表示，研究它們可以幫助揭示古代星系的細節，並有助於了解星系的整體形成方式。 Jofré 先前曾利用恆星的化學成分來識別太陽附近星星之間的家譜（SN：2018 年 10 月 13 日，第 10 頁 24）。

「既然這個星系已經被識別出來，我認為研究盡可能多的化學元素並看看我們是否可以像我們對太陽鄰域所做的那樣，利用進化樹重建它的歷史是很有趣的，」她說。