银河系圆盘倾斜是由哪次碰撞造成的?
很简单,银河系圆盘之所以倾斜——也就是整个盘面偏离了它最初的旋转平面——根本原因是一次猛烈的宇宙交通事故:大约100亿到110亿年前,一个名为“盖亚香肠-恩克拉多斯”(Gaia-Sausage-Enceladus)的矮星系与年轻的银河系迎头相撞,这次正面碰撞的巨大引力扭矩直接“掀翻”了银河系的原始恒星盘,使其发生了超过90度的翻转。这个结论来自英国杜伦大学团队利用超级计算机模拟的最新发现,并于2026年7月在皇家天文学会上公布。

一、关键的“元凶”:盖亚香肠星系
身份识别:这个造成银河系“翻盘”的肇事者,是一个在约100亿至110亿年前撞入银河系的大质量矮星系。天文学家通过盖亚卫星数据,根据其残骸中恒星独特的径向运动特征,在2018年锁定了它,并因其恒星速度分布形似“香肠”而得名“盖亚香肠”或“盖亚-恩克拉多斯”。
碰撞性质:这不是一次擦肩而过,而是一次几乎一头的迎头对撞。这个矮星系的质量约是当时银河系的四分之一,如此巨大的质量以近乎笔直的角度撞入,产生的引力冲击是巨大的。
定性依据:英国杜伦大学团队从“御夫座”宇宙学模拟中挑选出25个与银河系相似的星系进行追踪,发现那些经历迎头相撞并发生盘翻转的星系,都有一个共同特征:其恒星晕旋转得非常缓慢——这恰好是当前银河系被观测到的状态。
二、从“缓慢旋转”到“惊天翻盘”
反常线索:银河系里的恒星,包括我们的太阳,都以大约每秒220公里的速度绕中心公转,但在外围银晕中的古老恒星,平均转速仅有每秒25公里。这种异常的缓慢旋转,一直让天文学家困惑。
破案过程:模拟结果揭开了谜底。在“盖亚香肠”迎面撞击后,原始银盘的角动量被重新分配。最初的盘面朝向被剧烈改变,并在引力作用下逐渐稳定到一个新的平面。而古老的晕星却保留了撞击前的运动状态,当我们以今天的盘面为参照系去测量它们时,它们的净旋转就显得极其缓慢。因此,晕星的“慢转”不是本身的异常,而是银河系盘面“翻转”后留下的化石记录。
翻转结果:这次碰撞不仅加热、扰动甚至部分摧毁了最初的盘,还导致整个盘面的朝向改变了超过90度。我们今天看到的银河系旋臂,是碰撞后气体重新沉降、冷却形成的“重建”产物,而非银河系第一个盘的延续。
三、颠覆传统认知的新发现
银河系远非静止:这一发现颠覆了人们对银河系“亘古不变”的传统印象。天文学家得出结论,银河系的盘很可能经历过翻转。这意味着,即便是我们的太阳,在其漫长的生命旅程中,在银河系内的轨道和位置也并非一成不变,可能经历了一段漂泊动荡的过往。
“翻盘”并非个例:值得注意的是,盘翻转在星系演化中并非普遍现象。银河系经历了这一事件,使其在与其他星系进行比较时,必须将这段特殊的动荡历史计入考量。
意义深远:这项研究最吸引人的地方在于,它展示了如何从现代观测数据中,逆推出一段发生在100亿年前的宇宙往事。碰撞早已尘埃落定,但它留下的“账本”,依然能被银河系中的恒星所“记住”。