鑑定 20 顆古老貧金屬恆星，揪出銀河系吞噬短命高能量矮星系歷史

我們知道銀河系透過併吞其他小星系一路成長為如今樣貌，最近天文學家分析銀河系盤面 20 顆貧金屬恆星化學特徵，進一步揪出銀河系曾吞噬古老矮星系洛基（Loki）的痕跡。

宇宙剛誕生時只有氫、氦 2 種輕元素，第一代恆星就靠這些原料燃燒，爆炸後才產生更重元素（如鐵），因此一顆恆星的重元素越少代表越古老，而由貧金屬星組成的早期小星系，就像建造大型星系（如銀河系）的「樂高積木」。

天文學家能利用星系軌道離心率、重元素多寡辨識銀河系哪些恆星來自其他星系，過去從銀河系找到的貧金屬星多落在銀暈而非銀河盤面，且逆行軌道恆星只能起源於早期銀河系組裝過程，順行軌道恆星則由後續吸積系統加入。

一項新研究調查銀河系盤面 20 顆貧金屬恆星化學成分，包含順行軌道與逆行軌道恆星且都具極高離心率（軌道扁長），將恆星化學豐度與暈恆星、矮星系化學豐度進行比較後，發現該星團化學成分非常一致。

此外，恆星化學特徵顯示它們的誕生環境充滿高能超新星爆發、中子星合併等劇烈事件，但沒有白矮星爆炸痕跡，說明孕育它們的母星系是個短命但充滿能量的極端矮星系。

另一方面，有人可能認為順行軌道、逆行軌道恆星應來自 2 個被併吞的不同星系，但新研究強調這 20 顆恆星化學特徵太相似，如果來自 2 個不同星系，那這 2 個星系演化歷史與化學成分必須「一模一樣」，機率極低，最合理解釋仍是「早期吸積」：這些恆星都來自被銀河系吞噬的矮星系洛基（Loki），只是這個矮星系很年輕就與銀河系合併，當時星系內部恆星軌道相當混亂。

這項研究樣本數很小，未來更大型光譜調查如：WEAVE、4MOST 將更有助澄清銀河系盤面貧金屬恆星起源。

（首圖來源：pixabay）