我们所在的银河系的过去比之前认为的要动荡得多。在本周发表于《自然》(Nature)杂志上的一篇新论文中，天文学家发现，数亿年前，银河系经历了一次近乎碰撞的事件，搅乱了其盘面中数百万颗恒星的运动。
从我们地球上的视角来看，银河系在夜空中看起来是一条明亮的星带。但它的实际形状是一个更复杂的螺旋形，弯曲的旋臂围绕着一个隆起的中心延伸。银河系的大多数恒星都位于这个盘面，而不是中心核球。天文学家普遍认为，自银河系诞生至今的130多亿年里，盘面恒星围绕银河系核心的运动方式相对平淡、对称，早已达到了稳定的平衡状态。
为了解银河系的起源、演化和结构，欧洲空间局的盖亚(Gaia)太空望远镜正在以前所未有的精度绘制覆盖全银河系超过10亿颗恒星的三维地图。在这项新研究中，科学家们重点研究了六百万颗恒星的位置和速度。
研究人员意外地在这几颗恒星的运动中探测到了一个类似蜗牛壳的螺旋状模式。而银河系中其他恒星的运动模式相对平稳，这些恒星的运动却被打乱了，就像突然一阵风吹散的尘埃。“起初我们以为数据有问题，所以花了很多时间来核实它是否真实，”该研究的通讯作者、西班牙巴塞罗那大学的天体物理学家特蕾莎·安托哈(Teresa Antoja)说。
之前的研究未能发现这种模式，因为它们精度较低，观测的恒星数量也较少。“尽管这些结果令人惊叹，但它们发现的影响非常微小，”哥伦比亚大学的天体物理学家凯瑟琳·约翰斯顿(Kathryn Johnston)说，她并未参与这项研究。“能够看到任何东西，都证明了盖亚数据是多么了不起。”
这些新发现表明，这种模式始于3亿至9亿年前，当时之前的研究发现银河系曾与绕行的射手座矮星系有过近距离的接触。“通过观察我们今天测量的恒星速度，我们可以回溯到我们银河系的过去，并清楚地看到我们银河系所受到的扰动，”安托哈说。
射手座矮星系拥有数千万颗恒星（而银河系拥有1000亿至4000亿颗恒星），目前正被我们银河系吞噬。它上次近距离掠过银河系时，会对我们银河系的恒星产生引力拉扯。“我们已经有迹象表明，绕着我们银河系运行的矮星系对我们自己的银河系有影响，但我认为这是迄今为止最清晰的证据，表明这种影响可能非常强烈，”安托哈说。
“我们倾向于认为银河系的历史相对平静，”约翰斯顿补充道。“这些结果更多地展示了它的互动历史，这可能有助于我们更全面地理解星系。”
关于这次古老的近距离接触，仍有许多未知。“我们不知道银河系的哪些部分受到的影响最大，也不知道太阳是否也受到了这种扰动的影响，”安托哈说。
对这种螺旋模式的未来研究也可能有助于揭示银河系隐藏的方面，加拿大金斯顿女王大学的天体物理学家劳伦斯·维德罗(Lawrence Widrow)说，他并未参与这项研究。例如，这种螺旋模式会随着时间推移而演变，未来会卷曲得更厉害，过去卷曲得更少，而研究这种螺旋卷曲的速率可能有助于阐明银河系的引力场。而这反过来又可能有助于揭示其质量，从而揭示其看不见的暗物质晕的性质，他说。
