大约 100 亿年前，一个小星系与我们的银河系相撞，形成了一个“宇宙香肠”。这次所谓的“盖亚-恩塞拉多斯-香肠” (GES) 合并事件搅动了我们星系中的恒星，将其中一些抛入围绕星系中心黑洞的香肠状细长轨道，并将银河系的盘面膨胀成目前厚实、类似煎饼的形状。
如今，天文学家认为 GES 合并也可能负责塑造银河系标志性的棒——星系螺旋中心的一条直线恒星。他们的研究结果最近已提交给《皇家天文学会月报》杂志，并目前可以在 arXiv 上作为预印本获取。
“我们的论文首次表明，银河系的棒状结构可能是由本星系最大的合并事件 [盖亚-恩塞拉多斯-香肠合并] 直接造成的，其残余我们可以在附近恒星的运动中看到，”利物浦约翰摩尔斯大学的天文学家 Alex Merrow 和Robert Grand 告诉《PopSci》。
几乎所有旋星系的近三分之二都有棒状结构，并且由于其引力影响，它们是理解恒星、气体和能量如何在星系中移动的关键组成部分。然而，天文学家们尚未完全理解它们的形成过程。尽管我们无法穿越回时间去目睹银河系的起源，但天文学家们可以非常详细地研究不同年龄的附近恒星，从而为我们提供关于过去的线索。“观测线索存在于星光中，就像化石为我们提供了地球历史一样，”Merrow 和 Grand 解释说。“特别是，整个星系中恒星的位置、运动和化学成分讲述了我们宇宙过去的故事。”
最近的观测曾暗示我们星系的棒状结构可能相当古老——可能已有 100 亿年历史，与 GES 合并的时间大致相同。为了弄清楚这次合并是否能以恰当的方式推动恒星形成棒状结构，研究人员创建了一个计算机模拟，模拟了一个类似 GES 的星系与一个类似银河系的星系相撞，然后观察恒星随着时间“重力”作用下的运动。在这种设置下，模拟中的恒星相当快地形成了棒状结构，这表明这种类型的合并事件有可能形成星系棒。
“这是一个很酷的结果，特别是考虑到如今有大量证据表明 GES 合并对银河系许多现有的特性产生了重大影响，”不参与这项新工作的加州大学戴维斯分校天文学家Pratik Gandhi 告诉《PopSci》。
我们所在的星系在我们如何来到这里——生活在地球这个微小岩石上的生物——的过程中也扮演着重要角色。“在银河系中，我们生活在棒状区域之外，但我们并非不受其影响，”Merrow 和 Grand 解释说。当棒状结构围绕恒星运动时，它也可能移动了我们的太阳——而你在星系中的位置对你的星球有多舒适有着巨大的影响。他们补充说，由于棒状结构的引力作用，太阳“可能诞生于星系的一个完全不同的区域，而不是现在的位置。”
更多地了解我们的家园星系对于我们自身的起源故事至关重要，它解释了我们为什么会出现在星系邻居的这个特定区域。这些信息也可能成为解锁其他星系历史的关键。正如 Merrow 和 Grand 所说，这项工作将“为宇宙中其他棒状星系的历史提供新的视角。”
更正 2023/12/19：星系碰撞可能发生在 100 亿年前。《PopSci》对此错误表示歉意。
