如何制作宇宙香肠？

大约 100 亿年前，一个小星系与我们的银河系相撞，形成了一条宇宙香肠。所谓的“盖亚-土卫二香肠”（GES）合并事件搅动了我们星系中的恒星，将其中一些恒星抛入围绕星系中心黑洞的香肠状细长轨道，并使银河系的圆盘膨胀成目前厚厚的煎饼状。

现在，天文学家认为，GES 合并也可能塑造了银河系的特色棒状结构——位于星系螺旋中心的一条直线恒星线。他们的研究结果最近提交给了《皇家天文学会月刊》，目前已在 arXiv 上以预印本形式提供。

利物浦约翰摩尔斯大学天文学家、论文作者亚历克斯·梅罗和罗伯特·格兰德告诉《PopSci》杂志：“我们的论文首次表明，银河系的棒状结构可能是银河系最大的合并事件（盖亚-土卫二-香肠星合并）的直接结果，我们可以在附近恒星的运动中看到合并后的残余物。”

近三分之二的螺旋星系都有棒状结构，它们是恒星、气体和能量在引力作用下如何在星系中移动的关键部分。然而，天文学家并不完全了解它们是如何形成的。虽然我们无法回到过去，了解银河系的起源，但天文学家可以详细研究不同年龄的附近恒星，从而提供有关过去的线索。“观测线索存在于星光中，就像化石告诉我们地球的历史一样，”Merrow 和 Grand 解释说。“特别是，整个星系中恒星的位置、运动和化学成分讲述了我们宇宙过去的故事。”

最近的观测暗示，我们星系的棒状结构可能相当古老——可能有 100 亿年历史，大约与 GES 合并的时间相同。为了看看合并是否能以正确的方式推动恒星形成棒状结构，研究人员生成了一个类似 GES 的星系撞击类似银河系的计算机模拟，然后观察恒星如何随着“引力”随时间移动。通过这种设置，模拟中的恒星很快形成了棒状结构，这表明这种类型的合并事件可能会形成星系棒。

未参与这项新工作的加州大学戴维斯分校天文学家 Pratik Gandhi 告诉 PopSci：“这是一个很酷的结果，特别是因为现在有大量证据表明 GES 合并对银河系的许多现有特性产生了重大影响。”

我们的星系也是我们来到地球的重要因素——地球上的生物。“在银河系中，我们生活在棒状区域之外，但我们并不在其影响范围之外，”Merrow 和 Grand 解释道。当棒状区域围绕恒星移动时，它可能也改变了我们的太阳——而你生活在星系中的位置对你居住的星球的舒适度有着巨大的影响。他们补充说，太阳可能“诞生在与现在完全不同的星系部分，这是由于棒状区域的引力影响而移动的”。

更多地了解我们的母星系对于我们自己的起源故事很重要，这可以解释为什么我们最终会来到这个星系附近。这些信息也可能是解开其他星系历史的关键。正如梅罗和格兰德所说，这项工作将“为整个宇宙中其他棒状星系的历史提供新的视角。”

更正 12/19/2023：星系碰撞可能发生在 100 亿年前。PopSci 对此错误深表遗憾。