银河系中的扭曲，竟与银河系碰撞有着密切关联？

摘要： 银河系中的扭曲与银河系碰撞有关弗吉尼亚大学 Russ Bahorsky银河系的图形表示，显示其弯曲的外边缘。信用：程新伦当我们大多数人想象银河系的形状时...

银河系中的扭曲与银河系碰撞有关

弗吉尼亚大学 Russ Bahorsky

银河系的图形表示，显示其弯曲的外边缘。信用：程新伦

我们通常认为银河系是一个中心密集区域，周围分布着大量恒星，它们围绕中心旋转，形成扁平的盘状结构。然而，天文学家发现，银河系的盘状部分并非均匀对称，而是呈现出明显的扭曲形态，类似于软呢帽的边缘轮廓，并且这种扭曲的边缘正沿着银河系的外围持续旋转。

弗吉尼亚大学学院和艺术与科学研究生院的天文学研究生郑新伦表示：如果你曾经目睹过体育场里的观众挥手示意，那么这种感觉同此非常相似。每当所有观众同时起立，又在恰当的时机与顺序，依照环绕体育场的方式依次坐下时，这就是银河系中星辰正在发生的事情。当且仅当出现这种情况，银河系圆盘会随波旋转，同时银河系中心也在带动圆盘转动。用体育赛事来打比方，赛场场地也会跟着转动。

这种扭曲现象的成因一直存在争议。部分学者主张，这是银河系固有不稳定的产物，也有学者坚持，这是远古时期与另一星系发生碰撞留下的痕迹。

郑及其合作者，包括UVA博士后研究员Borja Anguiano与学院天文学系教授Steve Majewski，近期在《天体物理学杂志》上发表的研究成果，或许将终结一项持续已久的讨论。

盖亚空间天文台的数据，源自欧洲航天局2013年发射的设备，其任务在于定位分析数十亿颗恒星的位置、距离及运动轨迹，同时结合APOGEE提供的信息，APOGEE是UVA研制的红外光谱仪，专门用于探测恒星的化学构成和运动状态，借助这些数据，天文学家得以以前所未有的精细程度，研究银河系内恒星的运行规律。

借助APOGEE设备的数据，并融合盖亚卫星观测到的信息，我们逐渐明晰银河系各部分运行轨迹，安圭亚诺谈到，他对这些部分如何移动以及引发这些移动的潜在原因同样充满好奇。

Majewski表示，得益于盖亚卫星获取的庞大恒星清单的精确性与统计可靠性，目前得以以前所未有的精确度描绘这些恒星的运行轨迹。此外，APOGEE生成的庞大恒星化学资料库赋予了我们推断恒星年龄的专门能力。借助这一能力，我们可以探究不同年龄段恒星在扭曲现象中的角色，并且能够直接洞察恒星的诞生时刻。知道这一点。 ，那么，我们就可以知道创建它的原因。”

旋涡星系M81的规模和轮廓，跟咱们所在的银河系颇为接近，都是旋涡星系。照片由NASA提供。

借助这些资料，Cheng与同僚们构建了一个方程式，此方程式能够解析银河子午线的若干指标，这些指标涉及子午线自外围盘区起点的位移速率，以及子午线的具体轮廓形态。该方程式协助他们识别出一条特定的子午线，这条子午线虽不会干扰我们太阳，却正以每4.5亿年环绕银河系一周的速率经过太阳系，其存在并非源于太阳系本身，而是由银河系内在的质量所决定。那并非原有之物，而是源于三十亿年前，邻近一个卫星星系——或许是人马座矮球状星系——在穿越银河系盘时，因引力作用留下的痕迹。

安圭亚诺说：“结果，我们仍然可以看到银河系的磁盘在晃动。”

团队搜集到的由天文学家新获得的工具所提供的信息，或许只是我们对于所处宇宙及其演变过程的新认识浪潮的初步展现。

我们正身处一个天文学纪元，特别是在银河系的天文学纪元，我们能够以极高的精确度测量恒星的运动，从而可以描绘它们过去的运行路径，并开始探究它们可能受到何种影响，包括更早时期的状况，以及与我们相近的其他星系在形成时与恒星之间的相互作用。安圭亚诺如是说。这种极高的准确度，为探究我们银河系的过往历程，以及它的构成方式，开启了一条崭新的途径。

程和其团队撰写的论文《借助银河系运动学的不均衡性研究银河的形变》刊登在十二月的《天体物理学杂志》中。