星系的边界在哪里？( 二 ) _星系

所以即使通过在可见光波段的恒星物质来定义星系的边界，也是一项具有挑战性的任务。通过叠加不同的星系图像来增强信噪比，天文学家能够得到位于红移0.1到0.5（对应距离约400到1,900兆秒差距）的星系周边，延展到上百千秒差距甚至上兆秒差距的恒星晕信号[5,6,7,8]（1秒差距约为3.26光年或31兆公里）。
星流和恒星晕的形成
星系外围的这团恒星晕来源于周边的卫星星系及球状星团。在巨大的潮汐作用下，卫星星系或球状星团逐渐变形并被瓦解，其自身的恒星被不断剥离，形成卫星星系前后的带状星流结构（见图5）。

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图5. 银河系周边的带状星流（图源：NASA）
随着时间的流逝，这些连贯的星流将变得越来越弥散，形成星系外围的恒星晕(见图6) 。最终，这些卫星星系及星流将成为位于暗物质晕中心的星系的一部分。

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图6. 数值模拟预言的星流及星晕的形态（图源：[9]）
人类的寿命有限，我们无法直接观测这些星流及恒星晕的完整形成过程，科学家们所能窥见的仅仅是它们演化过程中的一个瞬间。
即便如此，天文学家们依旧能够通过当前的观测来设法推知星系过去的形成和演化历史。比如，借助Gaia卫星对银河系内恒星的观测数据，天文学家们在速度空间找到了一个矮星系的残骸,说明银河系在约100亿年前曾与质量为前身星系四分之一左右的星系发生并合[10,11]（见图7）。

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图7. 约100亿年前，银河系曾与名为Gaia-Enceladus的星系发生并合，形成了一部分厚盘及恒星晕中的恒星（图源：Gabriel Pérez Díaz, SMM/IAC）
40多年前发射的旅行者号，目前已经距离地球家园约200亿公里，但其仍未完全地飞出太阳系。我们的地球在广袤无垠的宇宙中仅仅是一粒微尘。假如某一天人类能够做到如科幻小说中描述的场景般飞出银河系，探索深邃的宇宙，那将是无比激动人心的未来。
参考文献：
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作者简介：王文婷，上海交通大学天文系副研究员。中国科学院上海天文台博士，英国杜伦大学博士后、日本东京大学卡维理数物连携宇宙研究所博士后。研究方向涉及星系形成和演化、近场宇宙学、银河系动力学质量测定等，并获自然科学基金委优秀青年科学基金资助。
来源：光明网

【星系的边界在哪里？】