一組天文學(xué)家通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)繞銀河系狀星系運行的球狀星團，利用數(shù)據(jù)和軟件模擬出的銀河系的五次星系合并。利用這些信息，天文學(xué)家們正在計劃建立一個“家族樹”來描述銀河系的碰撞歷史。

　　銀河系在其漫長的壽命中與其他多個星系相撞合并，但拼湊其歷史卻是一項艱巨的任務(wù)。

　　一項對環(huán)繞銀河系的密集星團的新分析為我們提供了最完整的銀河合并歷史。在這些數(shù)據(jù)中，有110億年前發(fā)生的一個未知合并事件，它完全改變了我們銀河系的形狀。天文學(xué)家將這個歸于銀河系的星系命名為克拉肯星系。

　　有爭議的星團叫做球狀星團，通常被認為是早期宇宙的“化石”。球狀星團非常密集，大約由10萬到100萬顆古老的恒星組成，有些恒星的壽命幾乎和宇宙本身一樣古老。在任何球狀星團中，它的所有恒星都從同一氣體云中同時形成，這意味著我們可以利用它們的化學(xué)成分來確定它們的起源。

　　但這只是謎題的一部分。銀河系大約有150個球狀星團，我們可以算出并重建它們的軌道運動，它們的當(dāng)前形狀（有些撕裂成長長的星流），也有助于拼湊它們的來源。

　　這就是一組天文學(xué)家現(xiàn)在所做的，他們用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來模擬圍繞類銀河系的球狀星團。這些模擬叫做E-MOSAICS，可以模擬球狀星團從形成到演化到破壞的整個壽命。

　　德國海德堡大學(xué)的天文學(xué)家迪德里克·克魯伊森說：“將球狀星團的特性與其宿主星系合并歷史聯(lián)系起來的挑戰(zhàn)一直存在，星系組裝是一個極其混亂的過程，在此過程中，球狀星團的軌道將完全重新洗牌。”

　　“我們在模擬實驗中對算法進行了數(shù)萬次測試，并驚訝于它能僅使用球狀星系群，就能夠準確地重建模擬星系的合并歷史。”

　　下一步是為軟件提供真實數(shù)據(jù)。近年來，蓋亞衛(wèi)星一直努力在在時空中繪制高精度和細節(jié)的銀河系地圖。這給了我們有關(guān)星系物體位置和運動最準確的數(shù)據(jù)，也讓我們發(fā)現(xiàn)了銀河系有趣的奧秘。

　　利用蓋亞數(shù)據(jù)，研究小組根據(jù)球狀星團的軌道運動對其進行了分組。這是因為銀河系周圍軌道相似的星團被認為來自同一地方。也就是說，銀河系在過去的某個時刻就存在了。

　?。唆斠辽热?，皇家天文學(xué)會月報，2020年）

　　這些數(shù)據(jù)由團隊的軟件處理后，結(jié)果與五次星系碰撞非常吻合。

　　其中四個星系都是已知的：蓋亞恩科拉多斯星系，也叫蓋亞香腸，大約在90億年前被銀河系吞噬；赫爾米星流，來自大約100億年前的合并；紅杉星系，大約90億年前與銀河系合并；還有射手座矮星系，它曾多次穿過銀河系數(shù)十億年。

　　第五個事件是由最近發(fā)現(xiàn)的一組“低能量”球狀星團拼湊而成的。根據(jù)該軟件的分析，這些星團與該研究小組稱作克拉肯星系的碰撞相匹配，雖然該屬性以前未知但卻是極為重要的存在。

　　克魯伊森說：“與克拉肯的碰撞一定是銀河系有史以來最重要的合并?！?/p>

　　“以前，人們認為最大的碰撞事件發(fā)生是和90億年前的蓋亞恩科拉多斯星系（又蓋亞香腸）相撞。然而，與克拉肯的合并發(fā)生在110億年前，當(dāng)時銀河系的重量減輕了四倍。因此，與克拉肯的碰撞一定真正改變了銀河系當(dāng)時的樣子。”

　　利用這些信息，研究小組整理了一份“家族樹”，描述了銀河系最新的碰撞歷史——與包含1億顆恒星的星系發(fā)生了五次重大碰撞，這些碰撞發(fā)生在60億至110億年前；還有大約15項較小的與包含超過1000萬顆恒星的星系合并的事件。

　　這份“家族樹”應(yīng)該成為持續(xù)和未來的努力的基礎(chǔ)，以了解改變銀河歷史的史詩事件。

　　克魯伊森說：“現(xiàn)已鑒定出五個以上的原始星系碎片，借助已有的望遠鏡和即將推出的望遠鏡，應(yīng)該有可能找到所有的星系?！?/p>

　　該研究已發(fā)表在《皇家天文學(xué)會月刊》上

　　作者: MICHELLE STARR

　　FY: 小蜜蜂

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