銀河系的銀暈竟然不是球對稱

eric955168

作者 台北天文館 | 發布日期 2022年11月28日 15：42

天文學家原認為銀河系銀暈是球狀對稱，但哈佛─史密松天體物理中心團隊高精度測量認為並非如此，而是傾斜的橄欖球形，並認為這是由於70億到100億年前銀河系與另一個較小星系碰撞造成。

當時銀河系與名為蓋亞香腸（Gaia-Sausage-Enceladus，GSE）的矮星系碰撞，並將GSE矮星系撕碎，兩星系恆星形成圍繞星系的銀暈，兩者相互作用也導致銀暈恆星堆積，顯著改變銀暈形狀，加上GSE以一定角度切入，碰撞也使之傾斜。

或許有人認為，經過數十億年銀暈會漸漸變成球型，但事實是銀暈仍維持奇怪外貌。研究團隊認為是暗物質發揮作用，傾斜銀暈強烈代表潛藏暗物質暈也是傾斜的，非球對稱的暗物質暈可能會對地球實驗室檢測暗物質粒子的能力產生顯著影響。如果暗物質暈確實傾斜，那這些神祕物質可能更集中某些區域，若能找到這些區域，當地球未來穿過它們時，天文學家就有機會檢測到與暗物質的相互作用。

不僅銀河系有銀暈，每個星系都有以暗物質為主的星系暈，雖然我們看不到暗物質，但為可見物質的分布提供框架，包含星系恆星、星團、星雲及銀暈內恆星。研究團隊認為要了解銀河系的歷史，研究銀暈是好開始，因此主要以蓋亞任務（GAIA）取得的數百萬銀河系恆星位置、運動和距離，以及銀暈高解析度光譜巡天觀測（H3Survey）計畫資料模擬，獲得銀暈呈橄欖球形的成果，這有助於解決銀河系天體物理學相關問題。研究成果發表於《TheAstronomical Journal》期刊。

▲ 藝術家對GSE矮星系碎片的印象。近100億年前GSE在早期形成階段與銀河系合併，現在可在整個銀河系和銀暈找到碎片。（Source：ESA (artist’simpression and composition); Koppelman, Villalobos and Helmi (simulation), CCBY-SA 3.0 IGO, via Wikimedia Commons）