科学家首次在银河系外其他星系发现「星系移民」,此现象是怎样形成的?

星系合并,恒星迁徙这种事情不算是新闻了,更不是什么惊天动地的"大突破",亮点只是在于,这是第一次在河外星系发现这种恒星合并事件。

"星系移民",只是一种比喻说法,指的是原本属于别的星系的恒星,通过星系合并事件,进入了新的星系。跟什么"外星人","地外文明"之类的完全不搭边。

其实在银河系里,我们已经有了许多相关研究了。比如全天第四亮的恒星,大角,它的运动轨迹跟我们完全不一样。大多数恒星,包括我们的太阳,都是在银盘上,绕着银心在做圆周运动。但大角却是在垂直银盘的方向上运动,也就是在穿越银盘,而且速度还挺快。

并且大角也并不是独自一星。还有许多小伙伴跟它一起,沿着同样的方向运动。天文学家给这种运动方向与众不同,整体成链条状的星星集合体起名为"星流"。星流可能来自于被吞并的矮星系,也可能来自于星系中被引力扯碎的球状星团碎片。

仙女座星云是什么星系_仙女座大星云属于什么天体系统_仙女座大星云

大角所在的"大角星流",成员几乎都是缺乏重元素的老年恒星。天文学家分析,它们应该是来自于一个被银河系扯碎,吞并的矮星系。

与大角星流类似的,还有珍珠星流 (Helmi),室女座星流等等。它们应该都是来自于星系合并事件。经过漫长岁月之后,星流中的恒星也会慢慢融入银河系之中。

仙女星系,又叫仙女座大星云,梅西耶编号M31,是距离我们最近的河外大星系,只有254万光年。它位于仙女座,在观测条件好的地方,肉眼就能看见它纺锥形的轮廓。

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此次新闻中的仙女星系的"星际移民",跟大角星流的情况差不多,也是被巨大星系吞并的矮星系中的一些残余顽固分子,它们的径向速度与原住民差距很大,因此可以通过分析,推断它们原来星系的一些情况。

其实这也不是首次在仙女星系发现星流结构。在2004年就已经发现了仙女星系中的仙女座东北星流,只不过受限于当时的观测条件和分析手段,无法分辨星流的来源。随着韦伯上天,以及各种天文仪器的性能提升,未来我们应该可以看见仙女星系更清晰的细节。

星系合并事件在宇宙中十分普遍。比如我们的银河系,在100亿年的光阴里其实已经吞并了许多卫星系。除了上面说的大角星流,室女座星流等,银河系内最大的球状星团半人马座ω,就被认为是一个被银河系吞并的矮星系残留的核心。

通过星流,或者"星系移民"的方式研究星系演化,其实并不怎么直观。河外星系数以亿计,我们完全可以直接看到星系的合并。比如下面这些正在合并中的星系:

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ARP 143

还有这样的:

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,又叫老鼠星系

还有这样三家混战的:

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怀尔德三重星系

此外,我们的银河系跟仙女星系正在飞速靠近中,再有37.5亿年就会撞到一起,这就是著名的"仙女-银河碰撞(–Milky Way )"事件。在这场势均力敌的对撞之中,两边都不可能再保持原本的螺旋结构,而是会合并成一个巨大的椭圆星系(实际上椭圆星系可能都是这么来的)。天文学家连新星系的名字都想好了,叫“”,就是“银河系”(Milky Way)和“仙女座星系”()的英文合称。中文叫"银河仙女星系",听上去还挺文艺的呢。

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37.5亿年后,仙女星系和银河系相遇时的想象图。左边是仙女星系,右边是银河系

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40亿年后,星系的合并过程中

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70亿年后的新星系,银河仙女星系

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