銀河系的“野蠻生長(zhǎng)”

北辰

夏天的夜晚，當(dāng)我們?cè)诮纪庋鐾强盏臅r(shí)候，就會(huì)發(fā)現(xiàn)天上一條模糊的亮星帶，從南至北，這就是銀河。

銀河系是很大的天體結(jié)構(gòu)，我們的太陽(yáng)系就身處其中。銀河系的體型太大，所以它的同伴只能被稱(chēng)為矮星系。一個(gè)“矮”字突出了同伴的級(jí)別。

一般的矮星系只有幾十億甚至是幾萬(wàn)顆恒星。而我們的銀河系明顯“闊綽”太多，它由數(shù)千億顆恒星組成，直徑約為100000多光年，中心的厚度約為6000多光年。

美國(guó)麻省理工學(xué)院的助理教授安娜做了一個(gè)很有趣的研究課題。經(jīng)過(guò)研究，她認(rèn)為，銀河系過(guò)去沒(méi)有這么大，它是在吞噬周?chē)窍档倪^(guò)程中才不斷地長(zhǎng)大的，并變成了如今的龐然大物。

過(guò)去，人們一直認(rèn)為，銀河系是個(gè)旋渦星系，就跟仙女座大星系一樣。經(jīng)過(guò)近幾十年的研究，尤其是經(jīng)斯皮策紅外望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)證實(shí)，銀河系是一個(gè)棒旋星系，它的中心像一個(gè)棒子，而不是像一個(gè)旋渦。

不僅如此，斯皮策紅外望遠(yuǎn)鏡還證明，銀河核心的棒狀結(jié)構(gòu)比預(yù)期的還大。

但是，這依然不影響我們?cè)瓉?lái)對(duì)銀河系的理解，從側(cè)面看，它的外形就像兩個(gè)扣在一起的盤(pán)子，恒星主要集中在中心，邊緣地區(qū)較少，但在盤(pán)子的上側(cè)和下側(cè)，也并非空無(wú)一物，那里也有一些恒星，只是密度較小，看起來(lái)不是那么亮，這里被稱(chēng)為銀河系暈。

要指證銀河系在不斷吞噬周?chē)陌窍担P(guān)鍵就要在銀河系暈的外圍找到證據(jù)。如果銀河系吞噬了矮星系，這些矮星系的成員就會(huì)進(jìn)入到銀河系暈的外圍。那么，天文學(xué)家們找到相關(guān)證據(jù)了嗎？

在刑偵案件中，判斷誰(shuí)是真正的罪犯，最重要的證據(jù)莫過(guò)于DNA檢測(cè)，DNA記錄了一個(gè)人的生物遺傳特性。實(shí)際上，恒星也有自己的DNA，那就是恒星的化學(xué)條形碼，它清晰地顯示著恒星中所包含的化學(xué)信息。星光中包含著恒星的基本信息，這早在牛頓時(shí)代就為大家所共知，讓陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡，就可以看到七彩光，七彩光就暴露了太陽(yáng)上的化學(xué)元素信息。

一般的大型望遠(yuǎn)鏡都裝備有光譜儀，能夠拍攝恒星的光譜。光譜儀可以將星光分解成一條條的彩色光帶，光譜中出現(xiàn)的暗線是吸收線，那些吸收線就是恒星的化學(xué)條形碼，相當(dāng)于恒星的DNA，它能告訴我們被觀測(cè)恒星上包含著哪些元素，以及那些元素含量的多少。

天文學(xué)家分析光譜儀發(fā)現(xiàn)，銀河系暈外側(cè)的一些恒星，它們的化學(xué)條形碼顯示它們內(nèi)部的金屬元素含量非常少。天文學(xué)家聲稱(chēng)，這就足以證明，那些恒星是一群外來(lái)戶(hù)，它們是被銀河系俘虜來(lái)的。

等一下！憑什么因?yàn)槿思医饘僭睾可?，就斷定人家是銀河系的外來(lái)戶(hù)了呢？說(shuō)話一定要講證據(jù)的！

首先，需要說(shuō)明一下的是，化學(xué)條形碼所顯示的，并不是我們平常所理解的金屬元素，它們是較重的化學(xué)元素。宇宙在最初形成的時(shí)候，只有很簡(jiǎn)單的幾種元素，分別是氫、氦和鋰元素，它們既是最簡(jiǎn)單的元素，也是最輕的元素，是它們聚合在一起形成了最早的恒星。隨著恒星的演化，這些元素就會(huì)演化成重元素。這些重元素伴隨著超新星一起形成，超新星爆發(fā)之后，這些重元素——也就是金屬元素會(huì)參與下一輪恒星的形成。

按照古人的說(shuō)法，金也就是金屬，也就是財(cái)富，說(shuō)一個(gè)人有多少金就是說(shuō)有多少錢(qián)，這種說(shuō)法也適合在天文學(xué)上使用。盡管這里所說(shuō)的金屬元素只是碳、氧、氮、鐵，但是在天文學(xué)中，它們被稱(chēng)為金屬元素。

攜帶較多碳、氧、氮、鐵的恒星，被稱(chēng)為富金屬恒星；而缺乏這些元素的恒星，當(dāng)然就是貧金屬恒星。貧金屬恒星，也就是恒星家族中的“窮人”。在銀河系的暈中，就發(fā)現(xiàn)了宇宙中最缺鐵的恒星，其鐵元素的含量只有地球地核的1%，但是它的質(zhì)量卻是地球的30萬(wàn)倍。

銀河系是一個(gè)比較大的星系，它有數(shù)千億顆恒星成員，且大多數(shù)恒星會(huì)很亮，它們?cè)诓煌５匮莼?，以至于今天包含著太多的金屬元素，這也足以說(shuō)明，銀暈里面的貧金屬恒星是外來(lái)戶(hù)，是被銀河系俘虜來(lái)的。

貧金屬恒星多存在于星系暈中，它們不愿意跟“富人”為伍?！案蝗恕眰兿矚g炫富，它們生活在光芒明亮的銀河系銀盤(pán)里，相互攀比誰(shuí)的光芒更明亮。但是，“窮人”就不能這樣，星系暈就是它們的家園，那里堪稱(chēng)生活條件簡(jiǎn)樸的“貧民窟”。

以上說(shuō)法，當(dāng)然只是玩笑。貧金屬恒星為什么只喜歡生活在銀河系的銀暈里呢？這引起了天文學(xué)家的興趣。他們知道，還有另一個(gè)地方也是貧民窟，這個(gè)貧民窟就是矮星系。尤其是那些只有幾千顆恒星的矮星系，更是貧金屬恒星的家園，那里是實(shí)實(shí)在在的貧民窟。

一般認(rèn)為，銀河系周?chē)陌窍诞a(chǎn)生較早，它們是宇宙誕生之初的第一代恒星，保持著最純樸、最原始的狀態(tài)，它們是星系演化的活化石。也正因?yàn)槿绱?，人們才努力尋找它們，試圖揭示宇宙誕生之初的更多信息。

矮星系包含的恒星竟然出現(xiàn)在銀河系，這就揭示了一個(gè)驚天的秘密：長(zhǎng)期以來(lái)，銀河系一直在吞噬周?chē)哪切┌窍担@就是弱肉強(qiáng)食。

那么，銀河系是如何做到的呢——實(shí)際上，它正是憑借著自己強(qiáng)大的引力，把矮星系的恒星逐漸吸收過(guò)來(lái)，從而使一些原本獨(dú)立存在的矮星系分崩離析并消失得無(wú)影無(wú)蹤。

如果我們能聽(tīng)懂，這些貧金屬恒星一定會(huì)痛苦地向我們?cè)V說(shuō)：當(dāng)年曾經(jīng)發(fā)生過(guò)毛骨悚然的吞噬案件。

銀河系吞噬矮星系恒星的案件，也間接告訴我們，銀河系本來(lái)沒(méi)有今天這么大，它是通過(guò)吞噬周?chē)陌窍挡粩鄩汛笞约旱摹?/p>

這種吞噬同類(lèi)的罪名可是很?chē)?yán)重的，銀河系可不愿背負(fù)：天文學(xué)家，你們這么說(shuō)，有什么堅(jiān)實(shí)的證據(jù)嗎？

實(shí)際上，今天銀河系的某些不正常行為顯示，它確實(shí)很殘暴——通過(guò)不斷吞噬周?chē)陌窍?，它正在?shí)現(xiàn)野蠻生長(zhǎng)。

在人馬座方向，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有很多恒星，從人馬座矮橢圓星系奔涌而出，構(gòu)成恒星流，宛如一串巨大的恒星項(xiàng)鏈，環(huán)繞在銀河系周?chē)?。它的跨度超過(guò)100萬(wàn)光年，包含了大約1億顆恒星。

這一發(fā)現(xiàn)表明，這些排隊(duì)奔向銀河系的星流原來(lái)屬于人馬座矮橢圓星系。人馬座矮橢圓星系是個(gè)小星系，成員較少，盡管它努力掙扎，但還是扛不住銀河系巨大的引力，奔向了銀河系。最終，星流在銀河系的外圍停止前進(jìn)并在這里安家，直到它們逐漸適應(yīng)了新的棲息之地。

目前，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了14條這樣的恒星流，它們都是從銀河系附近的矮星系被吸引來(lái)的。這表明，與銀河系這個(gè)“富人俱樂(lè)部”為伍，并不是一件快樂(lè)的事情，稍有不慎就會(huì)被吞噬。

天文學(xué)家繼續(xù)舉證：能證明銀河系吞噬同類(lèi)罪名的證據(jù)，還不僅僅是這些。計(jì)算機(jī)演示宇宙誕生初期，在銀河系的附近，誕生了大量的矮星系，它們圍繞著銀河系運(yùn)行，就像是行星環(huán)繞著恒星運(yùn)行那樣。

但是現(xiàn)在，我們只能找到很少的一部分矮星系，要找到有幾千顆恒星的矮星系更是困難重重。它們太黯淡了，在最初形成時(shí)，它們的個(gè)頭就不大，光芒也不亮。且由于聚集的數(shù)量太少，就更無(wú)法與群星璀璨的銀河系爭(zhēng)輝了。

不過(guò)，科學(xué)家們確信它們存在，之所以找不到它們，過(guò)去科學(xué)家們認(rèn)為是自己的望遠(yuǎn)鏡不夠先進(jìn)?？墒呛阈橇鞯陌l(fā)現(xiàn)，給了科學(xué)家們新的啟示：也許，找不到的那些矮星系，早已成為銀河系的腹中之物。（來(lái)源：蝌蚪五線譜 責(zé)任編輯/墓喬）