银河系的最新发现（02）- 星系碰撞 19

本系列文章预计会有30个章节，这套文献将系统讲物理学系统本身，这里是第九季第19篇

--预计阅读6min--

Hello，大家好，这里是Masir的物理学第九季专栏，接上篇我们继续聊聊关于银河系的话题。

本篇，我们来聊聊年轻时候的银河系，其实这个信息我也是最近才得知。一直以来，我们所理解的银河系好似静态的一幅画，而任何事物的发展都有一个起源到辉煌的动态过程，这里面当然有故事。

根据上一篇文章我们知道有了盖亚，天文学家们才发现了银河系周边碰撞的直接证据。

“盖亚”空间望远镜于2013年发射升空，旨在通过描绘银河系内近20亿颗恒星的精确位置、距离和速度，绘制出最详细的银河系图谱

其实，天文学家认为银河系曾经有一个疯狂的年代，一天文学家Helmer Koppelman，一直利用盖亚的发送的数据来总结银河系被碰撞的证据。

Koppelman回忆说，通过总结盖亚2018年的数据发现，在每个方向，他都看到大量的晕星以同样奇特的方式在银河系中心来回撞击ーー这就是它们来自一个矮星系的线索。

银河系的残骸到处都是。

根据“盖亚”提供的数据，科学家们绘制出了这张图，显示了未来40万年内，位于太阳系326光年内的40000颗恒星的运行路径。（图片来源于美国太空网）

也许在这个内部60,000光年的光环(每个方向延伸数十万光年)中的所有恒星中，有一半来自这次单独的碰撞，这次碰撞可能使年轻的银河系质量增加了10% 。

根据总结得知，大约100亿年前，就在宇宙大爆炸发生仅仅37亿年之后、宇宙开始形成之际，一个名为盖亚-土卫二的矮星系与原始银河系发生碰撞，被体积是自己4倍的银河系完全吞噬。

剧烈的碰撞改变了银河系的分布：由于这次碰撞，两个星系中的某些恒星被推移到银河系的晕圈区域，矮星系还为新恒星的产生提供了原材料。

具体说，当银河系和盖亚-土卫二相撞时，银河系脆弱的圆盘可能遭受了广泛的破坏。

天文学家们争论为什么我们的星系盘似乎有两个部分: 一个薄的盘子和一个较厚的盘子，其中的恒星在围绕银河系中心运行时上下蹦蹦跳跳。

现在研究表明，盖亚-土卫二爆炸了大部分的圆盘，在碰撞中膨胀起来。

所有这些合并导致一些天文学家认为，晕可能是由几乎完全来自其他恒星。

20世纪60年代和70年代的模型预测，大多数银河系晕星应该已经形成。但是随着越来越多的恒星被确定为银河系的入侵者，天文学家可能不需要假设许多恒星(如果有的话)是本地恒星。

银河系在最近几个世纪里享有一个相对平静的历史，但是新来者不断涌入。在南半球中的观星者可以用肉眼发现一对叫做大小麦哲伦云的矮星系（下图）。

长期以来，天文学家一直认为这两颗卫星是我们坚定的轨道伙伴，就像银河系的卫星一样。

大小麦哲伦云在 Mount Bromo 上空升起，这是印尼爪哇岛 Bromo Semeru Tengger National Park 的一座活火山。

然而，2006年至2013年的一系列哈勃空间望远镜观测发现，它们更像是来袭的陨石。天文学家计算出，这些云层以每秒约330公里的速度变热，几乎是预测速度的两倍。

几年后，爱丁堡皇家天文台的天文学家豪尔赫 · 佩纳鲁比亚(Jorge Peñarrubia)领导的一个研究小组对这些数据进行了分析，他们得出的结论是，这些高速运动的云层一定非常巨大，体积可能比之前认为的大10倍。

寻找星系范围内运动的问题在于，银河系是一个狂暴的恒星暴风雪，天文学家们从其中一片雪花中向外看。因此，Peñarrubia他们花了大部分时间研究地球和太阳的运动（研究我们易观测的），来解释星系的运动。

当他们用这种方法校准数据时，他们发现地球、太阳以及它们所处的盘面的其他部分都在朝一个方向倾斜ーー不是朝着大麦哲伦星系目前的位置，而是朝着大约10亿年前的位置倾斜。

当然，这只是个发现，然后就没然后了。

圆盘与光晕之间的滑动破坏了一个基本假设: 银河系是一个平衡的物体。它可能会在空间中旋转和滑动，但大多数天文学家认为，经过数十亿年后，成熟的圆盘和晕已经稳定地形成了一种稳定的构型。

他们同时分析证明了这个假设也许是错误的，即使在140亿年之后，合并仍然继续塑造着星系的整体形状，而这种认识仅仅来自于我们理解天空中牛奶流的最新变化。

也许， 关于银河系的未来和历史，我们所知道的一切，只是一个暂时的猜想，我们还需要一个新的模型来描述它。待有新的信息，笔者在给大家阐述。

总结：

关于银河系的历史发展，我们只能做科学借鉴，大家了解即可，我想这些知识虽然目前并不是真理，但是我们也有必要学习了解下以前从未学过的物理知识，共勉~

好，本篇就先到这里啦，非常欢迎大家将文章推荐给喜欢的朋友，一起阅读。创作不易，您的支持是我写作最大的激励。

好，本篇就先到这里啦，下一篇继续~

Masir - 2023/10/11

于广州

祝幸福~

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