銀河系118億年前吞併矮星系
科學家發現銀河系約118億年前曾吞併一個名為LKH的矮星系,這是銀河系已知最早的星系合併事件。研究團隊利用哈勃及蓋亞望遠鏡,分析銀河系中心區域的星團,確認合併發生於宇宙誕生後約20億年。
銀河系是包含太陽在內、數千億顆恆星所在的螺旋星系,其演化過程漫長而複雜。最新研究發現,銀河系約118億年前曾吞併一個較小的星系,當時宇宙年齡不足現時的15%。這是銀河系已知最早的星系合併事件,顯示它不僅透過自身恆星形成壯大,亦透過引力捕獲並吞併小星系。
該小星系屬矮星系,研究人員估計合併時其恆星總質量相當於太陽的5億倍,約為當時銀河系質量的四分之一。研究團隊利用哈勃及蓋亞望遠鏡,觀測銀河系中心直徑2萬光年範圍內的星團,分析其年齡、化學成分及軌道,從而確認合併事件。
這批恆星在宇宙大爆炸後約20億年的一次星系合併中成為銀河系一部分。該矮星系被命名為Low-energy-Kraken-Heracles(LKH),以紀念三項早前探討此類原始合併可能性的研究。
研究論文刊登於《自然天文學》期刊。領導研究的意大利國家天體物理研究所(INAF)天體物理學家Davide Massari表示,這項研究的關鍵發現,是明確找到銀河系在嬰兒時期經歷的第一次合併事件。Massari說,銀河系早期增長源自本地恆星形成還是星系合併,一直是學界爭論焦點,新研究顯示合併為銀河系注入大量恆星、星際氣體及暗物質。
Massari形容,從恆星角度看,合併過程相當和平,沒有星體相撞;但從氣體角度看,合併較為「爆炸性」——LKH的氣體與銀河系氣體碰撞,引發大量恆星誕生。他又指,矮星系中許多原始恆星仍埋藏在銀河系內部,部分位於星團內,但因星際塵埃影響,難以逐一識別。
銀河系已知另經歷兩次大型星系合併:LKH合併後約18億年,吞併了Gaia-Sausage-Enceladus矮星系;而過去約60億年,則一直與人馬座矮星系合併。Massari表示,每次合併都影響太陽系及地球的形成,重建銀河系過去有助回答「我們從何而來」這一大問題。