三个来自不同星系的神秘“光点”进入银河系

它们似乎飞错了方向……

天文学家在包裹着银河系的银晕中，发现了三颗奇怪的古老恒星。Serge Brunier / NASA

美国麻省理工学院的天文学家近日在银河系外围，发现了三个神秘的光点。它们来自三个不同的星系，现在正在与银河系大部分恒星截然不同的方向上以每秒数百千米的高速飞行。

这是三颗古老的恒星，它们的出生时间，可以追溯到宇宙中首批星系出现的年代，也就是宇宙大爆炸后10亿至20亿年间。正在银河系的“晕”中穿行的它们原属三个独立的小星系。而它们在诞生之后，母星系被银河系吞并，于是成为了银河系的一部分。

研究人员相信，银河系中应当存在着许多这样外来者。它们身上携带有远古时期的“化石记录”。分析这些记录，天文学家不但可以了解我们的银河系究竟在过去的年代中，吞噬过多少小星系；还能对宇宙中最早出现的那些恒星和星系进行研究，因为它们与那些所谓“超暗矮星系”内的恒星十分相似，而这些古老的星系虽然幸存至今，但大多太过遥远和昏暗，很难进行深入的研究。

首批恒星形成时，宇宙中的主要物质是氢和少量的锂，其他更重的元素——也就是天文学家所谓的“金属”比例极小。

而当恒星逐渐老化，越来越多的“金属”元素在它们内核中被锻造出了出来，并通过它们生命终点的大爆炸，散布到周围的空间里，成为下一代恒星的制造材料。这样的生死循环意味着首批恒星一定是“贫金属”的，而后世恒星的“金属”含量一定会越来越高。

为了认出银河系中的那些古老恒星，研究人员把注意力放在了寻找那些缺乏锶和钡元素的个体上。通过麦哲伦望远镜，最终他们找到了这三颗之前尚未被深入研究过的古怪恒星。

这三颗恒星不仅缺乏锶和钡，其铁含量相较于现代恒星——比如太阳也低得出奇——比如其中一颗恒星的铁氦比只有太阳的万分之一；它们的化学构成，与那些古老的“超暗矮星系”中的恒星十分相似。

这三颗恒星和地球的距离大约是3万光年，但分处银河系晕中的不同位置。研究人员之所以认定这些恒星来自其他星系，还因为它们的飞行方向与银河系银盘，以及大部分银晕的自转方向相反。计算结果表明，它们这种独特的随机飞行角度和轨迹已维持了大约几十亿年。

事实上，除了这三颗逆行的恒星，人们在研究中还发现了另外65颗运动模式相似的恒星。这些恒星的锶和钡含量同样低，而且它们也都在以相当快的速度，朝着“错误”的方向飞奔，试图逃离！

银河系结构。NASA / JPL-Caltech / ESA /ATG medialab

参考
The oldest stars with low neutron-capture element abundances and origins in ancient dwarf galaxies
https://academic.oup.com/mnras/article/530/4/4712/7667655