银河系有着暴力的历史。
在宇宙 138 亿年的寿命中,反复与多个其他星系相撞并被吞并——但这还没有完成。即使当你读到这些话时,它也正在与较小的卫星星系合并:人马座矮球状星系,以及大麦哲伦星云和小麦哲伦星云。
但这些卫星星系在这件事上并不是无辜的,哦不。由意大利博洛尼亚大学阿莱西奥·穆恰雷利领导的天文学家团队发现了证据,表明大麦哲伦星云(LMC)也是一个食人星系,在其神秘过去的某个时刻与另一个星系合并。
研究人员表示,这一发现为我们认为的大质量星系生长方式提供了令人着迷的支持:通过吞噬较小的卫星星系,这一过程我们称之为分层组装。
“这个发现,”他们在论文中写道,“观察证据表明,分层组装过程也对塑造我们最近的卫星发挥了作用。”
麦哲伦星云与银河系进行着复杂的舞蹈。这两个卫星星系彼此绕轨道运行,然后一起绕更大的银河系运行。 LMC 的大小约为小麦哲伦星云的两倍,总质量高达 2500 亿太阳质量——在这个大小下,矮星系预计将拥有自己的卫星。
事实上,确实如此。有四到六个小型、超微弱的星系与大麦哲伦星系有联系,这可能意味着它曾经有更多的追随者。这也是有证据的。
2018年,天文学家发现LMC 中的少数恒星逆着纹理、逆时针绕银心运行,与大多数恒星流相反。他们得出的结论是,这很可能是古代银河合并的残余物。
现在,Mucciarelli 和他的同事们又发现了另一个证据:一个名为 NGC 2005 的球状星团。
球状星团由数十万到数百万颗恒星组成,它们通过重力紧密地结合在一起形成球形,恒星密集地集中在中心。球状星团中的恒星往往位于较老的一侧,并且具有相同的年龄和化学成分。它们被认为是早期宇宙的“化石”,这使得它们对于理解恒星形成的历史很有用。
银河系大约有 150 个这样的星团,大麦哲伦星云大约有 60 个。Mucciarelli 和他的同事识别了 NGC 2005 并将其与其他此类星团进行了比较,发现它的化学丰度比与任何其他具有类似金属丰度的星团有很大不同。研究。
恒星的金属丰度是年龄的一个指标——恒星在宇宙中诞生的时间越早,金属丰度越低。这是因为比氦重的元素在恒星出现之前并不真正存在于宇宙中。
一旦恒星诞生,它们就开始在其核心聚变原子核以产生更重的元素。较重的元素仍然是在猛烈的超新星爆炸和恒星合并中形成的,然后分散在整个宇宙中并融入未来几代的恒星中。
具有相似金属丰度的恒星被认为具有相同的年龄,丰度比告诉我们恒星诞生的分子云。LMC中具有相似金属丰度的其他星团都具有相似的丰度比,这表明它们诞生于具有相似金属丰度的环境中。类似的化学浓缩历史,可能是大麦哲伦本身。
但 NGC 2005 中的丰度比明显低于任何其他星团,这表明不同的历史。因此,该团队进行了模拟,看看如何在 LMC 中出现如此截然不同的星团。
最适合的是完全不同的星系,与现有的超微弱卫星非常相似。这个神秘幽灵星系的大部分已经消散,NGC 2005 成为它曾经存在的最后证据。
“NGC 2005 是古代合并事件的幸存见证,该事件导致其母星系溶解到大麦哲伦星云中,这是迄今为止在矮星系领域通过其化学指纹识别的唯一已知案例,”研究人员写道。
“因此,我们的发现支持了我们最近的卫星上的标准宇宙学对星系形成过程的自相似性的预测,并开辟了一种通过化学标记来研究银河系以外星系组装历史的新方法。球状星团系统。”
该研究发表于自然天文学。