银河系有着悠久的宇宙吞噬历史

银河系在初期远非一个爱好和平的宇宙天体。它蹒跚前行，寻找更多恒星来吸积，随着时间的推移不断生长和演化。在《自然天文学》杂志上发表的一份新报告中，由加那利群岛天体物理研究所的卡姆·加拉特领导的一组科学家证实，银河系在近 100 亿年前吞噬了一个大小为其四分之一的矮星系。他们对欧洲航天局盖亚卫星收集的数据进行分析，有助于说明事后发生的情况，当时数十万颗恒星被抛离了它们的起源地。

“多年来，一直有迹象表明，靠近太阳的银河系内晕包含源自外部星系的恒星，”加拉特说。“但直到盖亚任务第二次发布数据后，这一合并事件才得到更详细的证实。”

加拉特和她的团队以一个适中的目标开始了他们的调查——确定银河系中发现的约 60 万颗恒星的年龄。然后一些奇怪的事情引起了他们的注意。他们正在研究的数据表示恒星光度与颜色的关系，从蓝色到红色。（光度受许多不同因素的影响，但最显著的是化学成分——蓝色恒星由较低浓度的金属形成，而红色恒星由较高浓度的金属形成。）团队开始注意到，一些恒星神秘地出现在银河系光晕（一种延伸到星系主盘之外的球形结构）的两个不同组成部分中。有些比其他的更蓝，之前的研究已经将这些蓝色恒星与香肠状矮星系盖亚-土卫二的一部分联系起来。但其他恒星，组成一个红色序列，没有正确的起源故事。

因此，该团队着手确定这些恒星的年龄，希望这能揭示它们的起源。这绝非易事。“与恒星的其他特性（如光度、颜色、速度或化学成分）不同，恒星年龄无法直接测量，”她说。“它们需要将观测到的特性（如光度和颜色）与恒星演化模型的预测进行比较。”了解恒星的实际光度意味着你需要知道它的距离，而由于地球位于银河系的“内部”，你必须逐一独立地计算出每颗恒星的距离。

幸运的是，加拉特和她的同事专门研究恒星年龄推导——他们发现红序列恒星的年龄与蓝序列恒星相近。他们描绘的画面是，当银河系吞噬盖亚-土卫二时，这些晕恒星大约有 30 亿年的历史，使恒星的年龄约为 130 亿年。这比银河系厚盘中发现的平均恒星年龄还要大。合并事件很可能将原本来自矮星系的蓝色恒星抛入银河系的晕中。同时，晕中发现的红色恒星似乎是银河系有史以来最早形成的恒星之一。它们来自盘面，合并释放的力量和能量将它们抛入晕中。

此外，合并似乎使主盘中的恒星形成数量增加到 11 颗。自诞生以来，盘中一直在不断形成恒星，但盖亚-土卫二充当了银河系的一种能量餐，为恒星的诞生提供了气体。新发现表明，它继续以创纪录的速度产生恒星，直到大约 60 亿至 80 亿年前，它转变为一个由年轻恒星主导的较薄盘。

“我认为我们已经对银河系历史初期发生的事情有了大致的了解，”加拉特说。“我们在这里对银河系盘和晕的最初演化过程有了一定了解。”

由于盖亚任务数据的可靠性，这一发现很有说服力。更精确的恒星年龄可以告诉我们银河系完全吞噬盖亚-土卫二究竟花了多长时间，盖亚或其他任务有朝一日完全有可能帮助确定这些数字。这可能并不是唯一一次帮助塑造银河系的合并事件。加拉特说，至少有一项正在进行的调查暗示了这样的事件，所以看起来我们才刚刚开始揭开银河系秘密的古老掠食历史。