银河系在其漫长的生命周期中与多个其他星系发生了碰撞并合并，但拼凑其历史却是一项艰巨的任务。
对围绕银河系运行的致密星团的新分析现在为我们提供了迄今为止最完整的银河合并历史。 这些数据中包含了 110 亿年前发生的一次未知的合并事件，它彻底改变了我们银河系的形状。 天文学家将这个被银河系吞并的星系命名为海妖。
所讨论的星团被称为球状星团，通常被认为是早期宇宙的“化石”。 它们是非常密集的球形星团，由大约 10 万到 100 万颗非常古老的恒星组成，其中一些几乎与宇宙本身一样古老。 在任何球状星团中，所有恒星都是同时由同一气体云形成的，这意味着我们可以利用它们的化学成分来计算出它们的起源。
但这只是难题的一部分。 银河系有大约 150 个球状星团，正在计算和重建它们的轨道运动以及它们当前的形状（有些被撕裂成长长的、恒星流），还可以帮助拼凑出它们的来源。
这就是天文学家团队现在所做的，使用人工神经网络来模拟绕类银河系运行的球状星团。 这些称为 E-MOSAICS 的模拟模拟了球状星团的完整寿命，从形成到演化再到毁灭。
“将球状星团的特性与其宿主星系的合并历史联系起来的主要挑战一直是星系组装是一个极其混乱的过程，在此过程中球状星团的轨道被完全重新洗牌，”天文学家 Diederik Kruijssen 说德国海德堡大学。
“我们在模拟中测试了该算法数万次，并惊讶于它能够如此准确地重建模拟星系的合并历史，仅使用它们的球状星团群体。”
下一步是向软件提供真实数据。 近年来，盖亚卫星一直在努力绘制银河系的高精度和细节图，不仅在空间上，而且在时间上。 这为我们提供了迄今为止关于银河物体的位置和运动的最准确的数据，结果在一些迷人发现关于我们的家星系。
利用盖亚数据，研究小组根据球状星团的轨道运动将它们分组在一起。 这是因为围绕银河系具有相似轨道的星团被认为来自同一个地方； 也就是说，在过去的某个时刻被银河系吞没的星系。
（Kruijssen 等人，MNRAS，2020）
当这些数据被团队的软件处理时，结果与五次星系碰撞非常吻合。
其中有四个是众所周知的——盖亚-土卫二星系，也称为盖亚香肠，大约90亿年前被银河系吞噬； 这珍珠溪，来自大约 100 亿年前的合并； 这红杉星系，大约90亿年前与银河系合并； 和人马座矮星系， 其中有反复被击穿银河系存在了数十亿年。
第五个事件是由最近发现的一组“低能量”球状星团拼凑而成的。 根据该软件的分析，这些都与之前未知且非常重要的与该团队所谓的海妖星系碰撞的特性非常匹配。
“与克拉肯的碰撞一定是银河系有史以来最重大的合并，”克鲁伊森说。
“之前，人们认为大约90亿年前发生的与盖亚-土卫二-香肠星系的碰撞是最大的碰撞事件。然而，与海妖的合并发生在110亿年前，当时银河系因此，与克拉肯的碰撞确实改变了银河系当时的面貌。”
利用这些信息，研究小组整理了一个“家谱”，描述了银河系最新的碰撞历史——发生在 6 到 110 亿年前的五次与包含超过 1 亿颗恒星的星系的重大碰撞; 以及大约 15 个较小的合并事件，星系包含超过 1000 万颗恒星。
这棵树应该成为当前和未来努力了解改变我们银河系历史的史诗事件的基础。
“现已确定了超过五个祖星系的碎片，”克鲁伊森说。 “利用现有和即将推出的望远镜，应该可以找到所有这些。”
该研究发表在英国皇家天文学会每月通知。
