New Milky Way 家谱 reveals a chaotic history

德国的科学家创造了我们银河系的新家谱,展示了它是如何通过与较小星系的混乱合并而成长数十亿年的。

像人类和文明一样,星系也有历史。它们进化和改变了数十亿年。当然,对于我们的家乡银河系来说,也是如此。德国海德堡大学的天文学家– led by Diederik Kruijssen宣布 在2020年11月下旬,他们’能够整合我们银河系的更多历史,从而构建出一个 Milky Way 家谱。这棵家谱可以追溯到我们银河系的形成过程。它显示了我们巨大的银河系–我们拥有1000亿颗恒星的广阔岛屿–当较小的星系与之合并时,它的初始尺寸至少要小四倍,然后才增长。

一次合并–现在有一个较小的星系 海妖 由天文学家–被认为是发生在我们银河系的早期’大约110亿年前的历史。

的researchers 已发表同行评审 的发现 皇家天文学会月刊.

这些发现说明了以下事实:–以前是我们所不知道的,我们在宇宙时间的转瞬之间住在地球上– our galaxy’悠久的历史是复杂而混乱的。根据研究人员的说法,银河系在其整个生命中吞噬了大约五个较小的星系。天文学家称这些星系 射手座, 红杉,海妖 Helmi流 (最初是矮星系)和盖亚-恩克拉德斯(Gaia-Enceladus)。这五颗星各自包含超过1亿颗恒星。十个星系–也被银河吞噬了–包含至少一千万颗恒星。

这些碰撞中最大的一次发生在6至110亿年前。到目前为止,科学家已经从至少五次碰撞中发现了碎片。

简单的树状结构,有色的树干和细线向上拱起,顶部有六张小图片。

的“family tree”银河系。有5个已知 祖细胞 星系– 射手座, 红杉,海妖 Helmi流 (最初是矮星系)和盖亚-恩克拉德斯–被认为已经在6至110亿年前与我们银河系的主要部分合并。灰色虚线表示无法合并的其他合并’必须连接到特定的祖细胞。图片来自D.Kruijssen / 海德堡大学.

的results come from a new study of 球状星团是最多一百万颗恒星的对称星团。这些恒星几乎和我们的银河系一样古老– and the universe –本身。球状星团在 光环 我们的银河系。

人工智能的进步使新的结果成为可能(人工智能)。例如– 在 this study –AI被用来表明与较小的合并或冲突 祖细胞 星系– or 原星系,在这种情况下 海妖 –永久改变了我们银河系的外观。

正如克鲁伊森(Kruijssen)在一份声明中解释的那样:

与Kraken的碰撞一定是银河有史以来最重大的合并。结果,与Kraken的碰撞一定会真正改变当时的银河系。

有超过150个已知的球状星团围绕着我们的银河系绕轨道运行,证据表明,在银河系的整个生命周期中,有许多这样的合并。克鲁伊森说:

它们中的许多来自较小的星系,这些星系后来合并形成了我们今天生活的银河系。

为了重现这种宇宙家谱,研究人员开发了一组新的计算机模拟,称为 的E-MOSAICS project.

这些天文学家解释说,模拟是非常先进的,因为它们可以模拟球状星团的形成,演化和破坏。它们是第一个自洽地对整个星团总体进行建模的模拟–和他们的宿主星系–这样,通过宇宙的时间。天文学家称他们为 流体力学 模拟星系形成;换句话说,他们正在看“fluid”这么多恒星在太空中一起移动的方面

克鲁伊森,以及 乔尔·普费弗 英国利物浦约翰·摩尔大学(University of Liverpool John Moores University)的研究人员通过模拟得出了超过100亿年前球状星团的年龄,化学成分和轨道运动,以及它们与祖星系的关系。

羊毛衫毛衣的微笑的人坐有书的书桌在他后。

海德堡大学的Diederik Kruijssen领导了这项新研究。图片通过 海德堡大学.

然后,研究人员将该数据与仍围绕我们银河系运转的祖先星系组进行了比较。这样,他们不仅可以精确确定星系的质量,而且还可以精确地确定它们与银河系合并的时间。克鲁伊森阐述:

主要挑战是合并过程极为混乱,因为球状星团的轨道已完全改组。为了克服这种复杂性,我们开发了一种 人工神经网络 并在E-MOSAICS仿真上对其进行了培训。令我们惊讶的是,人工智能如何使我们仅使用球状星团来重建模拟星系的合并历史。

在110亿年前与Kraken发生碰撞的证据之前,以前已知的最大碰撞是与 盖亚-土卫二星系 90亿年前。

圆盘状斑点,周围有许多较小的亮点和大而模糊的淡淡光晕。

环绕我们银河系的球状星团的图示。到目前为止,已知超过150种。图片来自NASA /太空望远镜科学研究所(STScI)/ 哈勃望远镜.

如果这些事件以前发生过,它们还会再次发生吗?

绕银河系运转的任何较小的银河系是否会与我们的银河系相撞尚不明确’毫无疑问。科学家长期以来一直预测 仙女座星系 –最近的大型旋涡星系– will eventually 与银河系相撞。欧洲航天局(ESA)于2019年2月7日提供了有关该更新的最新信息。 第二次数据发布 盖亚卫星(Gaia)卫星得出的结论是,碰撞将在距今约45亿年后发生,比最初的设想晚6亿年。与直接碰撞相比,这可能更是一目了然的打击。即使这样,也可能会严重破坏某些恒星系统。

我们银河系的家谱揭示了银河系是如何通过合并较小的银河系而发展超过数十亿年的。它说明了银河系多么动荡’s history has been.

虽然现在情况可能很安静,但似乎还会有更多的宇宙碰撞发生…

地图:3个带有曲线的星系,显示它们向哪个方向移动。

科学家预计,从现在起大约45亿年,仙女座星系将与银河系相撞,尽管它更像是一个“glancing blow.” Image via 欧空局/盖亚/ DPAC。

底线:科学家们为我们的银河系创建了新的家谱,展示了它是如何通过与较小星系的混乱合并而成长数十亿年的。

资料来源:Kraken展现自己–E-MOSAICS模拟重建的银河合并历史

通过海德堡大学

保罗·斯科特·安德森