大约120亿年前，一个被称为LKH的矮星系与年轻的银河系相撞并合并在一起。这幅艺术概念图描绘了那次碰撞。美国国家航空航天局的哈勃太空望远镜通过研究球状星团，发现了这一碰撞的确凿证据。图示：NASA，欧洲航天局，Joseph Olmsted（STScI）我们的家园银河系，银河系，部分通过吞并较小的星系而成长到当前的大小。现在，来自美国国家航空航天局的哈勃太空望远镜的新数据展示了一个矮星系与年轻的银河系在其演化早期阶段合并的确凿证据。这一发现将我们对银河系历史的认识向前推进了18亿年。研究结果于周一发表在《自然天文学》杂志上。如今的银河系是一个巨大的螺旋星系，家园中有数千亿颗恒星。然而，我们的银河系并不总是这么大；它通过从气体云中形成新恒星以及通过合并从其他星系收集恒星、气体和暗物质而成长。我们银河系历史上最近的一次大规模合并发生在与人马座矮星系之中，从60亿多年前开始，并持续至今。回顾更遥远的过去，研究人员了解到，银河系在大约100亿年前消耗了另一个称为“盖亚香肠-恩刻拉多斯”的矮星系。这一古老的合并极大地影响了银河系的恒星盘的结构。在这两个合并之间还发生了其他较小的合并。但我们的银河系历史并不止于此。观察和模拟的结果都表明，这两个合并之前还有另一场大规模合并，尽管这一事件的具体情况一直备受争议。现在，哈勃揭示了大约118亿年前发生的一次早期合并的确凿证据，即在宇宙大爆炸后仅200亿年。意大利博洛尼亚天体物理与空间科学观察所的首席作者Davide Massari说：“我们的家是银河系，但我们不知道我们的房子是如何建造的。在这篇论文中，我们发现了第一批重要的砖块来自哪里：一个我们称之为LKH的矮星系。”大规模的天文调查和来自欧洲航天局（ESA）盖亚任务的精确数据在拼凑我们银河系的历史中发挥了重要作用。科学家们越是试图追溯银河系历史，越难以判断发生了什么。当我们的银河系年轻时，它的体量较小，大小与它发生碰撞的星系相近。那时银河系也更加混乱，在数十亿年的演化中，合并的迹象可能已经消失。哈勃窥探了这一模糊的过去。研究人员使用哈勃观察了一些银河系的球状星团：这些星团是由成千上万到几百万颗恒星组成的巨大、近乎球形的集合体。球状星团包含银河系中一些最古老的恒星，它们可以作为宇宙考古的遗址，保护从银河系收集到的其他星系的恒星。“多亏了哈勃成像的高分辨率和深度，我们能够前所未有地精确测量这些星团的年龄和金属含量，”论文的合著者、意大利博洛尼亚大学的Chiara Zerbinati说。“结合盖亚的测量，这使我们能够区分出一组与其他星团不同的球状星团。这些星团是在LKH形成的，它们告诉我们那个星系被我们的银河系吞噬的时间，以及它的质量。”团队分析了哈勃对银河系中心20000光年内的39个球状星团的观察，这里的证据应该能够保存最古老的合并。他们预计这个样本中会包含在年轻银河系形成的球状星团，以及大约10亿年前从盖亚香肠-恩刻拉多斯矮星系收集的球状星团。使用哈勃的敏感观察来确定每个星团的确切年龄和相关金属含量——重于氦的元素丰度——他们发现银河系内区域还有一组第三类球状星团。研究小组发现，这些星团比盖亚香肠-恩刻拉多斯合并收集的星团要更老，但比在银河系中形成的星团要年轻，无论它们的金属含量如何。因此，这些星团来自一次单独且更早的合并——当时银河系吸收了一个包含大约5亿倍太阳质量的恒星的矮星系，这在当时占据了银河系质量的相当一部分。他们将这个矮星系命名为低能量克拉肯-海克力士，或称LKH，以纪念三篇早期支持银河系历史早期合并思想的研究论文。如此早期在银河系形成中的一次大规模合并对银河系的演化具有深远的影响。“一些早期的研究曾主张最早阶段...