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#astro-ph# 看到一篇关于银河系并合历史的文章，挺令人印象深刻的：https://t.cn/A6irg04j 文章利用了Gaia卫星的EDR3数据，通过银河系银晕 (就是环绕着银河系的一个扁球形的恒星结构) 里的大量球状星团，卫星星系，以及星流 (Stellar streams; 瓦解了的小星系或者球状星团留下的痕迹) 的6维运动学信息 (3维位置+速度) 来搜索银河系历史上发生过并合的迹象。文章工作量大，方法上有新意，而且数据可视化做得非常好。
银河系考古学这些年的一大“顿悟”就是银河系看似平静的音晕中其实暗潮涌动，充满着结构，而且银晕中恒星可能多至90%都是来自过去的并合和吸积事件。天文学家已经发现了很多星流和矮星系瓦解或者球状星团有关，但多为若干系统的研究，没有一个银河系整体图像的刻画。之前也有一些恒星光谱巡天，试图通过大量银晕恒星的运动学和化学性质来搜索过往的并合事件 (参考哈佛大学的H3巡天)，这一方法的麻烦之处在于需要对恒星样本的选择有很好的控制。而用球状星团和卫星星系则要“干净”一些。
这篇文章采用了170个球状星团，41个星流，46个卫星星系的位置，距离，视差，自行，以及视向速度测量。这些数据在一起勾勒出了银晕中一派“勃勃生机，万物竞发的景象” (图二)。然而直接通过这些观测数据是并不适合搜索并合事件，因为如果并合发生的过程比较快，那瓦解的恒星可能会比较快的在空间位置和速度上发生混合。但通过仔细地轨道积分计算，给出这些天体的运动学积分J和轨道能量E的估计，则可以通过它们在(J,E)空间的成团性来识别这些天体和结构的共同起源，认证他们共同的“祖先”。图三就是这三类天体在(J,E)空间的可视化。这里面作者对每个天体给出1000条可能的轨道。
基于这些计算结果，作者使用了一个叫做ENLINK的算法，在四维空间里通过成团性来搜索聚集在一起的天体和结构 (Group； 图四)，而每一个Group很可能就对应着一次过去的并合。作者在算法里使用了一种叫做LAM (局部自适应Mahalanobis) 的距离计算方式。如图三所示，这个四维空间的测量有很强的相关性，用简单的欧几里得距离搜索会带来问题。(这点其实在很多应用里都值得注意)。
最终的结果如图五所示：作者一共找到了6个置信度很高的Groups，其中有5个和已知的并合事件有对应，分别是人马座矮星系并合(Sagittarius)，鲸鱼座并合事件 (Cetus)，Gaia"香肠" (Gaia-Sausage/Enceladus) 并合 (Gaia卫星揭示的一次非常重要的大规模并合)，“悟空” (LMS-1/Wukong; 感谢哈佛研究生Rohan Naidu的命名；这是银河系里目前已知的最贫金属的并合事件)，以及“红杉” (Arjuna/Sequoia/I'itoi; 这是三个星族性质有差别的族群，不是很清楚是一次并合还是多次产生的)并合。除此之外，作者还发现了一个新的并合事件，暂时命名为Pontus (希腊神话里盖亚女神的第一个孩子，大海的意思)。
这篇文章的意义远不止发现了一个新的可能的并合事件那么简单，作者精心构建的其实是一张银河系银晕整体的动力学“地图” (Global dynamical atlas)，这样的地图是我们建立完整银河系模型，理解银河系演化历史，并借此更深入地理解星系演化乃至于探索暗物质的关键。图六是作者为了宣传文章做的彩色可视化，真的是非常的动人。以后再看到银河系的时候，不要只被她优雅的银盘所吸引，也要记得银晕里始终记录着的坎坷过往。
银河系考古学这些年的一大“顿悟”就是银河系看似平静的音晕中其实暗潮涌动，充满着结构，而且银晕中恒星可能多至90%都是来自过去的并合和吸积事件。天文学家已经发现了很多星流和矮星系瓦解或者球状星团有关，但多为若干系统的研究，没有一个银河系整体图像的刻画。之前也有一些恒星光谱巡天，试图通过大量银晕恒星的运动学和化学性质来搜索过往的并合事件 (参考哈佛大学的H3巡天)，这一方法的麻烦之处在于需要对恒星样本的选择有很好的控制。而用球状星团和卫星星系则要“干净”一些。
这篇文章采用了170个球状星团，41个星流，46个卫星星系的位置，距离，视差，自行，以及视向速度测量。这些数据在一起勾勒出了银晕中一派“勃勃生机，万物竞发的景象” (图二)。然而直接通过这些观测数据是并不适合搜索并合事件，因为如果并合发生的过程比较快，那瓦解的恒星可能会比较快的在空间位置和速度上发生混合。但通过仔细地轨道积分计算，给出这些天体的运动学积分J和轨道能量E的估计，则可以通过它们在(J,E)空间的成团性来识别这些天体和结构的共同起源，认证他们共同的“祖先”。图三就是这三类天体在(J,E)空间的可视化。这里面作者对每个天体给出1000条可能的轨道。
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