我们知道银河系透过并吞其他小星系一路成长为如今样貌,最近天文学家分析银河系盘面20颗贫金属恒星化学特征,进一步揪出银河系曾吞噬古老矮星系洛基(Loki)的痕迹。
宇宙刚诞生时只有氢、氦2种轻元素,第一代恒星就靠这些原料燃烧,爆炸后才产生更重元素(如铁),因此一颗恒星的重元素越少代表越古老,而由贫金属星组成的早期小星系,就像建造大型星系(如银河系)的“乐高积木”。
天文学家能利用星系轨道离心率、重元素多寡辨识银河系哪些恒星来自其他星系,过去从银河系找到的贫金属星多落在银晕而非银河盘面,且逆行轨道恒星只能起源于早期银河系组装过程,顺行轨道恒星则由后续吸积系统加入。
一项新研究调查银河系盘面20颗贫金属恒星化学成分,包含顺行轨道与逆行轨道恒星且都具极高离心率(轨道扁长),将恒星化学丰度与晕恒星、矮星系化学丰度进行比较后,发现该星团化学成分非常一致。
此外,恒星化学特征显示它们的诞生环境充满高能超新星爆发、中子星合并等剧烈事件,但没有白矮星爆炸痕迹,说明孕育它们的母星系是个短命但充满能量的极端矮星系。
另一方面,有人可能认为顺行轨道、逆行轨道恒星应来自2个被并吞的不同星系,但新研究强调这20颗恒星化学特征太相似,如果来自2个不同星系,那这2个星系演化历史与化学成分必须“一模一样”,机率极低,最合理解释仍是“早期吸积”:这些恒星都来自被银河系吞噬的矮星系洛基(Loki),只是这个矮星系很年轻就与银河系合并,当时星系内部恒星轨道相当混乱。
这项研究样本数很小,未来更大型光谱调查如:WEAVE、4MOST将更有助澄清银河系盘面贫金属恒星起源。

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