哈勃破解银河系早年合并谜团

银河系的身世之谜

我们的家园银河系，如今是一个拥有数千亿颗恒星的巨大旋涡星系。但它并非生来如此——通过不断吞噬周围较小的星系，银河系才逐渐长成今天的模样。科学家早已知道，银河系在约100亿年前吞并了名为Gaia-Sausage-Enceladus的矮星系，更近的则是与射手座矮星系持续了60亿年、至今仍在进行的合并。然而，在这两起知名事件之前，是否还有更早期的重大合并？这一直是天文学界争论的焦点。

现在，NASA的哈勃太空望远镜提供了确凿证据：在宇宙大爆炸后仅约20亿年，也就是118亿年前，一个名为LKH的矮星系就与年轻的银河系发生了碰撞并完成合并。这一发现将人类对银河系历史的认知向前延伸了18亿年，相关成果发表在《自然·天文学》杂志上。

哈勃深挖远古历史

研究团队利用哈勃望远镜观测了银河系内侧2万光年范围内的39个球状星团。球状星团是包含数万至数百万颗恒星的密集球形星团，其中许多恒星几乎与宇宙同样古老，堪称银河系的"宇宙考古遗址"。在这些古老的星团中，可能保存着来自被吞噬星系的恒星遗骸。

借助哈勃的高分辨率和深度成像，研究人员以前所未有的精度测定了每个星团的年龄和金属丰度——即比氦更重的元素的含量。结合欧洲航天局盖亚卫星的精密测量数据，他们发现这39个星团实际上可以分成三组：一组是银河系自身孕育的；一组来自约100亿年前Gaia-Sausage-Enceladus合并事件；而第三组则更古老，且与这两组都明显不同。

一个丢失的星系被找回

这第三组星团比Gaia-Sausage-Enceladus带来的星团更老，但又比银河系原生的星团年轻，无论其金属含量如何都呈现出这种独特分布。研究人员由此推断，这些星团起源于一次更早的、独立的合并事件——银河系吸收了一个恒星总质量约为太阳5亿倍的矮星系，这相当于当时银河系自身质量的相当一部分。

他们将这个矮星系命名为Low-energy-Kraken-Heracles，简称LKH，以纪念此前三篇曾提出银河系早期存在此类合并假说的研究论文。如今，哈勃的观测数据终于为这一假说提供了决定性的证据。

改写银河系早期演化故事

如此大规模的合并发生在银河系形成的最初阶段，对理解银河系的演化具有深远意义。过去一些研究认为，银河系最早的恒星全部诞生于银河系自身内部。而这项新发现表明，外部星系孕育的恒星同样参与了银河系最早期的组装过程。

研究团队计划继续利用哈勃望远镜观测更多此前从未被仔细研究过的球状星团，从而系统梳理银河系在宇宙历史中经历的所有大型合并事件。正如论文作者之一所说，这些观测将帮助科学家刻画更遥远时代发生在银河系中的每一次剧烈碰撞，让这座"宇宙之家"的建造史逐渐变得清晰起来。

值得注意的是，尽管本文描述了银河系早期合并事件，但这一结论仅基于当前的观测数据和理论模型，未来仍可能有新的发现对细节进行修正或补充。

原标题：Hubble solves merger mystery from Milky Way's early years。 来源：phys.org。

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