一個由哈佛大學天文學家帶領的國際研究團隊於近日發表論文稱，該團隊對仙女座星系中的恆星運動狀態進行了大規模地跟蹤觀測，發現在該星系中存在著大量的「星系移民」，而這也是人類首次在銀河系外發現「星系移民」。
研究人員指出，「星系移民」是一種形象的比喻，它指的是一個星系中的那些原本屬於其他星系的恆星，由於宇宙中眾多星系的運動狀態各不相同，隨著時間的流逝，星系和星系之間就難免會異常接近，甚至還會直接發生碰撞，在這樣的過程中，其中一個星系的恆星就可能會大量地向另一個星系遷徙，從此成為「星系移民」。
此次研究中使用了暗能量光譜儀 (DESI) ，這是一種多目標巡天光譜儀，它能夠在一個晚上的時間裡測量超過10萬個星系的光譜，也可以用於對鄰近星系的恆星進行大規模地跟蹤觀測，研究結果表明，在仙女座星系的「星系暈」內側，有大約7500顆恆星都是「星系移民」，根據研究人員的估算，它們是在大約20億年前來到仙女座星系的。
（仙女座星系中的部分恆星及其運動狀態，其中偏向藍色的點代表在向我們接近的恆星，偏向紅色的點代表正在遠離我們的恆星）
那麼，在銀河系內有沒有「星系移民」呢？對於這個問題，天文學家其實早已給出了肯定的答案：不但有，而且還有很多，而在這些「星系移民」之中，甚至還存在著我們熟悉的恆星，比如說「大角星」。
「大角星」（Arcturus）在天空中位於牧夫座，距離我們大約36.7光年，這顆恆星目前已經演化到漸近巨星支階段，其直徑約為太陽的25.4（±0.2）倍，光度約為太陽的170倍，在北半球的夜空中，「大角星」是亮度僅次於天狼星的恆星，並因此被人們熟知。
銀河系有一個巨大的盤狀結構，這也被稱為「銀盤」，包括我們太陽在內的大多數恆星都老老實實地在「銀盤」上圍繞銀河系中心運動。
但「大角星」的運行軌道是幾乎垂直於銀河系的「銀盤」，這使得它與銀河系眾多的「本地居民」顯得格格不入。在此基礎上，再加上「大角星」恆星還是一顆古老而缺乏重元素的恆星，所以天文學家才認為，它其實是一個「星系移民」（註：這裡的重元素是指比氫和氦更重的元素）。
需要知道的是，「大角星」並不是孤獨的，因為觀測數據表明，有50多顆恆星都在與它按照幾乎相同的方向運動，這些恆星都是跟「大角星」一樣的「古老而缺乏重元素的恆星」，它們與「大角星」一起構成一種鏈狀結構，這種結構也被天文學家稱為「大角星流」。
天文學家認為，「大角星流」中的恆星都是在很久很久以前從另一個矮星系遷徙到銀河系來的「星系移民」，而它們原本所在的那個矮星系，很可能早已被銀河系吞噬。
實際上，在銀河系中與「大角星流」類似的恆星集合體還有「珍珠星流」、「室女座星流」、「反銀心星流」、「斯提克斯星流」等等，它們中的恆星都是來自某個矮星系的「星系移民」。
天文學家推測，在過去的100多億年時間裡，銀河系曾經吞噬了大量的矮星系，然後逐漸演化成現在我們所看到的樣子。可以想像的是，在經過漫長的時間之後，那些矮星系早已在宇宙中消失，其中的大部分恆星都已經融入銀河系之中，只留下了一少部分恆星仍然默默地述說著它們曾經屬於另一個星系。
順便講一下，觀測數據表明，一個名為「人馬座矮橢球星系」（SagDEG）的矮星系，目前正處於被銀河系吞噬的過程中。
根據天文學家的預測，這個矮星系將在未來多次穿過銀河系的「銀盤」結構，每一次都會損失大量的恆星，直到被銀河系徹底吞噬，而這也就意味著，屆時的銀河系將擁有更多的「星系移民」。
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參考資料：
Arjun Dey, Joan R. Najita1, et al. DESI Observations of the Andromeda Galaxy: Revealing the Immigration History of Our Nearest Neighbor, The Astrophysical Journal, Volume 944, Number 1（2023 February 8）