銀河系的“野蠻生長”

北辰

夏天的夜晚，當我們在郊外仰望星空的時候，就會發現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構，我們的太陽系就身處其中。銀河系的體型太大，所以它的同伴只能被稱為矮星系。一個“矮”字突出了同伴的級別。

一般的矮星系只有幾十億甚至是幾萬顆恒星。而我們的銀河系明顯“闊綽”太多，它由數千億顆恒星組成，直徑約為100000多光年，中心的厚度約為6000多光年。

美國麻省理工學院的助理教授安娜做了一個很有趣的研究課題。經過研究，她認為，銀河系過去沒有這么大，它是在吞噬周圍矮星系的過程中才不斷地長大的，并變成了如今的龐然大物。

過去，人們一直認為，銀河系是個旋渦星系，就跟仙女座大星系一樣。經過近幾十年的研究，尤其是經斯皮策紅外望遠鏡觀測證實，銀河系是一個棒旋星系，它的中心像一個棒子，而不是像一個旋渦。

不僅如此，斯皮策紅外望遠鏡還證明，銀河核心的棒狀結構比預期的還大。

但是，這依然不影響我們原來對銀河系的理解，從側面看，它的外形就像兩個扣在一起的盤子，恒星主要集中在中心，邊緣地區較少，但在盤子的上側和下側，也并非空無一物，那里也有一些恒星，只是密度較小，看起來不是那么亮，這里被稱為銀河系暈。

要指證銀河系在不斷吞噬周圍的矮星系，關鍵就要在銀河系暈的外圍找到證據。如果銀河系吞噬了矮星系，這些矮星系的成員就會進入到銀河系暈的外圍。那么，天文學家們找到相關證據了嗎？

在刑偵案件中，判斷誰是真正的罪犯，最重要的證據莫過于DNA檢測，DNA記錄了一個人的生物遺傳特性。實際上，恒星也有自己的DNA，那就是恒星的化學條形碼，它清晰地顯示著恒星中所包含的化學信息。星光中包含著恒星的基本信息，這早在牛頓時代就為大家所共知，讓陽光通過三棱鏡，就可以看到七彩光，七彩光就暴露了太陽上的化學元素信息。

一般的大型望遠鏡都裝備有光譜儀，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，光譜中出現的暗線是吸收線，那些吸收線就是恒星的化學條形碼，相當于恒星的DNA，它能告訴我們被觀測恒星上包含著哪些元素，以及那些元素含量的多少。

天文學家分析光譜儀發現，銀河系暈外側的一些恒星，它們的化學條形碼顯示它們內部的金屬元素含量非常少。天文學家聲稱，這就足以證明，那些恒星是一群外來戶，它們是被銀河系俘虜來的。

等一下！憑什么因為人家金屬元素含量少，就斷定人家是銀河系的外來戶了呢？說話一定要講證據的！

首先，需要說明一下的是，化學條形碼所顯示的，并不是我們平常所理解的金屬元素，它們是較重的化學元素。宇宙在最初形成的時候，只有很簡單的幾種元素，分別是氫、氦和鋰元素，它們既是最簡單的元素，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，超新星爆發之后，這些重元素——也就是金屬元素會參與下一輪恒星的形成。

按照古人的說法，金也就是金屬，也就是財富，說一個人有多少金就是說有多少錢，這種說法也適合在天文學上使用。盡管這里所說的金屬元素只是碳、氧、氮、鐵，但是在天文學中，它們被稱為金屬元素。

攜帶較多碳、氧、氮、鐵的恒星，被稱為富金屬恒星；而缺乏這些元素的恒星，當然就是貧金屬恒星。貧金屬恒星，也就是恒星家族中的“窮人”。在銀河系的暈中，就發現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%，但是它的質量卻是地球的30萬倍。

銀河系是一個比較大的星系，它有數千億顆恒星成員，且大多數恒星會很亮，它們在不停地演化，以至于今天包含著太多的金屬元素，這也足以說明，銀暈里面的貧金屬恒星是外來戶，是被銀河系俘虜來的。

貧金屬恒星多存在于星系暈中，它們不愿意跟“富人”為伍。“富人”們喜歡炫富，它們生活在光芒明亮的銀河系銀盤里，相互攀比誰的光芒更明亮。但是，“窮人”就不能這樣，星系暈就是它們的家園，那里堪稱生活條件簡樸的“貧民窟”。

以上說法，當然只是玩笑。貧金屬恒星為什么只喜歡生活在銀河系的銀暈里呢？這引起了天文學家的興趣。他們知道，還有另一個地方也是貧民窟，這個貧民窟就是矮星系。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，那里是實實在在的貧民窟。

一般認為，銀河系周圍的矮星系產生較早，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，它們是星系演化的活化石。也正因為如此，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在銀河系，這就揭示了一個驚天的秘密：長期以來，銀河系一直在吞噬周圍的那些矮星系，這就是弱肉強食。

那么，銀河系是如何做到的呢——實際上，它正是憑借著自己強大的引力，把矮星系的恒星逐漸吸收過來，從而使一些原本獨立存在的矮星系分崩離析并消失得無影無蹤。

如果我們能聽懂，這些貧金屬恒星一定會痛苦地向我們訴說：當年曾經發生過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，銀河系本來沒有今天這么大，它是通過吞噬周圍的矮星系不斷壯大自己的。

這種吞噬同類的罪名可是很嚴重的，銀河系可不愿背負：天文學家，你們這么說，有什么堅實的證據嗎？

實際上，今天銀河系的某些不正常行為顯示，它確實很殘暴——通過不斷吞噬周圍的矮星系，它正在實現野蠻生長。

在人馬座方向，科學家發現有很多恒星，從人馬座矮橢圓星系奔涌而出，構成恒星流，宛如一串巨大的恒星項鏈，環繞在銀河系周圍。它的跨度超過100萬光年，包含了大約1億顆恒星。

這一發現表明，這些排隊奔向銀河系的星流原來屬于人馬座矮橢圓星系。人馬座矮橢圓星系是個小星系，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并在這里安家，直到它們逐漸適應了新的棲息之地。

目前，科學家已經發現了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的。這表明，與銀河系這個“富人俱樂部”為伍，并不是一件快樂的事情，稍有不慎就會被吞噬。

天文學家繼續舉證：能證明銀河系吞噬同類罪名的證據，還不僅僅是這些。計算機演示宇宙誕生初期，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行，就像是行星環繞著恒星運行那樣。

但是現在，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，它們的個頭就不大，光芒也不亮。且由于聚集的數量太少，就更無法與群星璀璨的銀河系爭輝了。

不過，科學家們確信它們存在，之所以找不到它們，過去科學家們認為是自己的望遠鏡不夠先進。可是恒星流的發現，給了科學家們新的啟示：也許，找不到的那些矮星系，早已成為銀河系的腹中之物。（來源：蝌蚪五線譜 責任編輯/墓喬）