110億年前的一次星系碰撞可能重置了 銀河系盤面

oursogo

110億年前的一次星系碰撞可能重置了 銀河系盤面


西班牙王國 (Kingdom of Spain) 巴塞隆納大學 (University of Barcelona) 宇宙科學研究所 (ICCUB) 和 西班牙
加泰隆尼亞空間研究所 (IEEC) 的研究人員領導的一項新研究揭示了像 銀河系（Milky Way）這樣的星系的星盤
是如何受到 遠古星系碰撞的影響的。

這項發表於《皇家天文學會月刊》的研究利用模擬分析了星系碰撞如何徹底或部分摧毀恆星盤。

結合星團的觀測數據，作者利用這項研究改進了 銀河系（Milky Way）最後一次重大星系碰撞時間的預測。


銀河系（Milky Way）盤面何時開始旋轉 ？
銀河系 盤面是一個巨大的、旋轉的、扁平狀的恆星系統，其旋臂從中心向外延伸。

這個盤麵包含了 銀河系（Milky Way）的大部分恆星，包括太陽，並以超過每秒 220公里 (220 kilometers) 的
速度旋轉。 長期以來，天文學家一直試圖確定這個旋轉盤面的形成時間。

關鍵線索在於恆星的運動和年齡：在銀河系早期歷史的某個時刻，恆星開始以一種協調的旋轉模式運動，這標誌著科學家
所說的銀河系的「自旋啟動時間」。  然而，銀河系（Milky Way）並非孤立地形成。

幾十年來，科學家一直懷疑，與一個較小星系的劇烈碰撞在塑造我們今天所觀測到的 銀河系（Milky Way）方面發揮了重要作用。

2018年，蓋亞任務（Gaia mission）的數據證實了這個猜想，數據顯示，大量恆星的異常運動只能用大約 100億年
（10 billion years）前發生的一次大規模合併來解釋。這次合併事件現在被稱為 蓋亞-香腸-土衛二
（Gaia-Sausage-Enceladus , GSE）合併。

本研究利用類似 銀河系 星系的模擬（禦夫座星系模擬 / Auriga simulations）來研究不同情境下旋轉盤的形成過程。
這些模擬展示了 銀河系（Milky Way）等星系如何應對 "遠古碰撞" 。


星系之火與古代碰撞
研究表明，旋轉的恆星盤通常比之前認為的形成時間要早得多，但它們可能被大型星系碰撞部分或完全摧毀。

因此，銀河系盤面旋轉加速的時刻並非標誌著盤面首次形成的時間，而是銀河系從一次毀滅性的合併中恢復的時刻。

運用這些模擬結果，作者推斷 蓋亞-香腸-土衛二（Gaia-Sausage-Enceladus , GSE）合併可能發生在約 110億年前
（11 billion years），比許多先前的估計都要早。

至關重要的是，這個時間點與 銀河系 中星團形成數量的急劇增加相吻合。這些恆星形成爆發是星系碰撞的自然結果，
星系碰撞會壓縮氣體並引發強烈的恆星形成。

「蓋亞-香腸-土衛二合併模型預測，撞擊之後應該會發生劇烈的星系碰撞，從而促進恆星形成並形成球狀星團。這是首次發現這種聯繫，」
論文合著者、法國國家科學研究中心（CNRS）研究員謝爾文·F·P·拉波特（Chervin F. P. Laporte）說道。

「這項研究凸顯了星系結構與古代碰撞之間的重要聯繫，而要了解我們銀河系的歷史，必須將二者結合起來理解，」該研究的
第一作者、ICCUB和IEEC的研究員 馬修·D·A·奧克尼（Matthew D. A. Orkney）補充道。

科學家無法穿越時空觀測銀河系的早期形態，但他們可以利用 美國 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）和 阿塔卡馬大型毫米 / 亞毫米波陣列
（ALMA，一台強大的射電望遠鏡）的新數據，觀測遙遠宇宙中類似星系的形成。