我們的銀河系在其生命周期中可能與其他星系發(fā)生過碰撞或相互作用；這種相互作用是宇宙中常見的現(xiàn)象。天文學(xué)家可以通過研究星系暈中作為這些事件的潮汐殘留物而遺留下來的碎片，推斷出質(zhì)量增加到銀河系的歷史。這種方法對于研究歷史事件特別有效，比如幾十億年前人馬座矮星系的下陷，那次下陷使得星系地圖上可見恒星的潮汐流。然而，這些碰撞可能對銀河系造成的破壞性影響還沒有得到很好的研究，而過去更久遠(yuǎn)的事件就更不明顯了。

因?yàn)樗鼈儽汇y河系的自然運(yùn)動和演化弄得模糊不清。然而，銀河系歷史上的一些事件是如此災(zāi)難性，以至于很難隱藏。一段時間以來，科學(xué)家們已經(jīng)知道，從恒星的組成(它們的“金屬豐度”)、恒星運(yùn)動和恒星密度可以看出，隨著離銀河系中心的距離的增加，銀河系的恒星光環(huán)的性質(zhì)會發(fā)生劇烈變化。CfA天文學(xué)家費(fèi)德里科·馬里納奇(Federico Marinacci)和同事分析了一系列計(jì)算機(jī)宇宙學(xué)模擬和其中的星系相互作用，特別分析了星系暈在合并事件后演化的歷史。

• arp272中相互碰撞的螺旋星系位于武仙座。天文學(xué)家研究了一系列星系合并模擬。圖片：NASA, ESA, Hubble

得出的結(jié)論是：60億到100億年前，銀河系與一個巨大的矮星系發(fā)生正面碰撞，該矮星系的恒星質(zhì)量約為太陽的1 - 100億倍。這次碰撞可能會導(dǎo)致目前在銀河系恒星暈中觀測到的恒星群特征發(fā)生變化。利用歐洲航天局蓋亞任務(wù)的天體測量，銀河系的恒星暈主要由高偏心軌道上富含金屬的恒星構(gòu)成。為了闡明這一突出的光環(huán)成分的性質(zhì)，在御夫座宇宙流體動力學(xué)放大模擬鑲嵌中分析了28個類似星系。

• （圖示）未來銀河系與仙女座星系合并時再地球看到樣子的模擬圖

博科園｜研究/來自：哈佛史密森尼天體物理中心

參考期刊《皇家天文學(xué)會月刊》

DOI: 10.1093/mnras/stz159

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