远古碰撞致银河系翻转超90度

杜伦大学的一项新研究指出，银河系的恒星盘在大约100至110亿年前与一个巨大的矮星系发生正面碰撞后，发生了超过90度的剧烈翻转。该研究成果本周在英国皇家天文学会国家天文学会议上发布。

长期未解之谜

这一发现解释了银河天文学中的一个长期谜题：为什么银河系的恒星晕旋转得异常缓慢。研究人员利用宇宙学超级计算机模拟套件Auriga，追踪了25个类似银河系的星系在数十亿年间的演化过程。他们发现，那些恒星晕旋转最慢的星系有两个共同特征——都经历过一次重大的正面合并，并在合并过程中发生了星系盘翻转。

项目负责人基里尔·巴特拉科夫表示：“我们已经知道，银河系过去曾与一个名为盖亚-香肠-波江座（Gaia-Sausage-Enceladus）的矮星系发生过巨大的正面碰撞。因此我们认为银河系的盘很可能在过去发生过翻转。”

盖亚-香肠-波江座是早期银河系吞噬的一个矮星系，被认为是银河系早期历史上最大的一次合并事件。这次碰撞留下了数十亿颗沿高度拉长的“香肠形”轨道运行的恒星，并重塑了星系的结构。

对太阳系的影响

盘翻转意味着银河系中大多数恒星——包括我们的太阳——曾经的运行轨迹与现在截然不同。巴特拉科夫说：“盘翻转还意味着，银河系中大多数恒星曾经的运行轨迹与现在截然不同，甚至可能包括我们自己的太阳。这意味着我们在星系中的‘稳定’位置可能并非在整个太阳系寿命中都如此稳定。”

暗物质晕与恒星晕的联系

研究还发现，银河系恒星晕的旋转与其暗物质晕的旋转密切相关，这表明两者随着星系吞噬较小的卫星星系而共同演化。

“发现它的盘翻转给这个故事增添了新篇章，我们在将银河系置于更广阔的星系背景下时必须考虑这一点，”巴特拉科夫说，“最让我兴奋的是，这个复杂的历史仅凭当前的观测数据就能重建出来。”