新银河帝国简史诞生于130亿年前，屡遭外族入侵

　　新研究显示银河系主体在130亿年前就已经形成了。
　　斯皮策空间望远镜在红外波段上拍摄的银河系中心。 NASA / JPL-Caltech
　　德国海德堡马克斯·普朗克天文研究所的研究人员最近在分析了近25万颗亚巨星之后，对我们所在的银河系演化脉络进行了较之前更为清晰的梳理。他们发现，宇宙诞生后不久银河系就已经出现了，那时的银河系拥有一个比现在厚得多的银盘，而银晕是后来银河系遭到入侵后才有的。
　　亚巨星是一类内核氢燃料燃烧殆尽，且已开始膨胀和冷却的恒星。通过分析这类恒星的表面温度和光度可以得知它们的年龄，进而让研究人员了解银河系各部分恒星的演化特点。
　　研究人员发现，银河系的银盘在大约130亿年前就已经成形了。那时距离宇宙诞生只有大约8亿年。但那时的银盘非常厚：在今天的太阳系所在之处，其厚度大约有6000光年。且在130亿年至80亿年以前，这个地方一直都是活跃的恒星产生区。
　　研究人员在原始银盘恒星年龄和它们的铁元素含量之间找到了非常紧密的关联。
　　接连不断的超新星爆发，使原始银盘的铁元素含量在此期间猛增了30倍。新生恒星的铁元素含量从最初的只有太阳十分之一，增加到了50亿年后的三倍于太阳。随着气体云的扩散，银盘所有角落的铁元素含量逐渐拉平，所有新生恒星最终都拥有了几乎同样多的铁——相比之下，最初只有靠近银河系中心的恒星才有这样的机会。
　　银河也并非一个族群单一的帝国。大约110亿年前，银河系首次与其他星系发生了碰撞——外族的入侵开始了。
　　星系际移民们进入银河系后主要驻留在银河系的外围，它们包裹着银河系的主体部分，形成了一个巨大而稀疏的晕。而当大量的异星系气体与银河系的本土气体发生正面冲突后，触发了大规模的造星运动，将110亿年前银河系的恒星产生率推上到了历史的高点。
　　合并也导致部分银河系的原住民恒星进入银晕。它们与构成银晕的主要成员——移民恒星有明显区别，因为它们含有更多的铁。
　　原始银盘中的气体在距今大约80亿年前耗尽，不再有新的恒星产生；而剩余的银河系气体逐渐聚拢成一个更薄的盘状结构。这个新的现代银盘厚度大约只有2000光年，但从中孕育出了包括我们太阳在内的许多新一代恒星。
　　此后80亿年间不再有较大的星系与银河系发生过碰撞，这个岛宇宙一直处于相对平静祥和的状态中。
　　但世事难料：银河系正在与一个庞然大物——仙女座大星系相互靠近，如果两者未来发生融合，银河系的外观和结构将被彻底改变。
　　参考
　　A time-resolved picture of our Milky Way’s early formation history
　　http://www.nature.com/articles/s41586-022-04496-5