关于作者
高爽，德国海德堡大学自然科学博士。中国科学院国家天文台lamost博士后，北京师范大学讲师。主要研究方向是银河系结构和演化。面对星空，会让我感到平静和愉悦。同时兼顾科研工作和科普宣传，发表系列科普文章，主讲过十几次科普讲座。始终坚信，天文学吸引人不仅因为它神秘，而应该用通俗易懂的方式拉近人与科学的距离，使大众感受到宇宙的美。热爱文艺，喜欢旅游和摄影，写写博客和散文，打非洲鼓，听音乐剧，烹调美食，这些都是日常的最爱。自认为科学工作者不必须是厚瓶子底眼镜 陈景润风格，也可以是有审美的小清新。
银河系那些事儿（4）敞开大门欢迎你
高爽
2014年08月07日
（原载于《天文爱好者》2013年4月号。）
灯火璀璨的北京，繁星的光和城市的光一起掉落。一个叫做“银河soho”的建筑在东二环路边落脚，人们进进出出，繁忙如白昼。自然的银河，也不平静。外来的星辰，包括气体、尘埃、和太阳那样的恒星，被银河系吸引而落入？？
银河系，除了我们前几期讲到过了盘和核球以外，还有一个叫做“晕”的成分，包含着稀疏的恒星和一百多个紧密的球装星团。1978年，关于银河系尤其是银河系的晕的起源的理论遭到了挑战。美国两位天文学家勒拿德 希尔勒（leonard searle）和罗伯特 金恩（robert zinn）发表论文提出了一个描绘银河系的晕形成的全新的图景。他们反驳了之前经典理论认定的银河系的晕来源于一大团分子云的冷却和塌缩。虽然经典理论的奠基者是天文学界的三位泰斗——艾根、兰登贝尔、桑德奇。但希尔勒和金恩坚持认为，分子云塌缩用不了太长时间，而他们观测到银河系晕中的恒星形成可能有着很大的时间跨度。这个新版本的理论提出了一个有创意的想法，银河系的晕可能形成于小块的物质逐渐落入的过程。如果说经典理论是先大后小逐渐冷却，新理论则是从小到大层层积累的过程。
今天的天文学家们面临着一个两难的选择。如果相信宇宙学的成功，就必然得出一个结论：银河系周围应该存在比观测到的多得多的小星系。这些小星系被称为矮星系，它们成为银河系的卫星星系，在银河系的引力束缚下运动。但是天文观测却没有见到足够数量的矮星系。它们都到哪里去了呢？
将这个疑难的问题与之前希尔勒和金恩的挑战性假说结合起来，我们似乎可以大胆地提出一个想象：有没有可能，正是这些矮星系，纷纷落入到银河系的怀抱内，逐渐演化成了今天银河系的晕？有没有可能，今天银河系的晕的部分，至少其中大部分是“外来户”？这些星系际的移民今天看上去和银河系的原住民没什么两样，我们如何将它们分辨出来？
美国rpi的柳海迪教授早在多年前就参与了一项发现落入银河系的外来恒星的遗迹的工作。柳海迪(heidi newberg)教授每年要在中美之间往返多次，每次来中国，住在北京的国家天文台招待所里，与国家天文台的邓李才研究员领导的团队交流学术问题。每次长则半个月，短则几天。柳海迪教授与邓李才研究员分别是一个中美双边项目的双方负责人。这个项目利用国家天文台新建的4米口径郭守敬望远镜（lamost）进行银河系科学的研究。理论上，天文学家了解到一个事实，如果同时考虑恒星的位置和速度这些物理量，就有可能帮助我们还原出那些星系际移民的真实来路。虽然很多“移民”恒星在空间位置上已经和“原住民们”混搭在一起，但是，“移民”和“原住民”的速度可能有较大的差别。如果再通过光谱细致地考察这些速度异常的疑似“移民”的化学成分，就可以把它们比较可靠地辨认出来了。
在美国、中国、欧洲等地的天文学家的共同努力下，天文学届已经基本确认了十几条星流。它们是移民进入银河系的路径，有些移民恒星一直沿着星流的路径运动到尽头，有的已经被遗落在旅途当中。
今天，天文学家已经可以用大型计算机来模拟这些星流先后落入银河系的过程。这给研究工作带来了很便利和直观的体验。哪一种模拟更符合今天世纪观测到的银河系的景象，哪一种星流移民的方式可能就更接近历史的真相。有人把这样的领域称作“银河系考古学”。进行这样的研究工作，一方面需要大量的观测数据，另一方面需要强大的计算机运算设备。而这两项需求都是十分耗费经费呢。要获取天文意义上的大量数据，我们需要建造大型的自动化控制的望远镜，不仅需要精密的望远镜仪器设备，还需要建造在适合天文观测的特殊地点。国家天文台正在运行的郭守敬望远镜就是这样一架有着极高观测效率的新设备，它正在为柳海迪教授与邓李才研究员领导的小组获取着海量的恒星数据。天文学家每天将这些新观测到的数据分析处理，获得这些恒星的光谱，从而了解它们的速度和化学组成。
在5年的时间里，郭守敬望远镜要获取1千万恒星的数据，其中包括了一部分银河系晕中的恒星。这意味着，未来3到5年，围绕着银河系晕的“考古学”，将被进一步激发出新的活力。
银河系的晕中，100余个球装星团围绕着银河系的中心运动着。球装星团与散落的场星，共同组成这个银河系的重要组成部分。它们可能不知道，在遥远的银河系盘上的太阳附近，人们建造了和正在建造着大量的仪器设备想对它们的来历查个究竟。它们可能不知道，它们的年龄、历史、运动速度化学组成，都是那个遥远的地球上的人们津津乐道的话题。能够穿过这层遥远的，是它们自身不曾停歇的星光，以及人们的好奇心与智慧。
25岁的田浩已经来到荷兰的天文研究所大半年了，他在2011年夏天从北京师范大学天文系硕士毕业后到荷兰继续从事博士学习，期间，他将学习尝试用新的方法估计那些球装星团和场星中“移民恒星”的比例。无论是田浩，柳海迪，还是金恩，他们的年龄与矮星系移民落入银河系形成的晕的年龄比起来，都是微不足道的。但是微不足道的年龄，可以深刻地理解悠悠漫长的银河系的历史。这又是一个精彩的故事。
东二环路边的银河soho，是一座形状怪异的建筑物，未来，这里将成为吸引各种职业、身份的人来娱乐、消费、交流、分享的公共空间。soho中国的老总潘石屹和这座建筑物的总设计师扎哈 哈迪德（zaha hardid）一样都是移民，它们用智慧构建的这座庞然建筑敞开了空间迎接来到这里的所有人。笔者去参加落成开幕式时，被工作人员在身上贴了一枚夜光小星星。旁晚的北京，国际化的建筑物的下沉广场，闪烁着万千夜光的小星星，这闪耀着的是人头攒动，以及我们头顶的星辰。
灯火璀璨的北京，繁星的光和城市的光一起掉落。一个叫做“银河soho”的建筑在东二环路边落脚，人们进进出出，繁忙如白昼。自然的银河，也不平静。外来的星辰，包括气体、尘埃、和太阳那样的恒星，被银河系吸引而落入？？
银河系，除了我们前几期讲到过了盘和核球以外，还有一个叫做“晕”的成分，包含着稀疏的恒星和一百多个紧密的球装星团。1978年，关于银河系尤其是银河系的晕的起源的理论遭到了挑战。美国两位天文学家勒拿德 希尔勒（leonard searle）和罗伯特 金恩（robert zinn）发表论文提出了一个描绘银河系的晕形成的全新的图景。他们反驳了之前经典理论认定的银河系的晕来源于一大团分子云的冷却和塌缩。虽然经典理论的奠基者是天文学界的三位泰斗——艾根、兰登贝尔、桑德奇。但希尔勒和金恩坚持认为，分子云塌缩用不了太长时间，而他们观测到银河系晕中的恒星形成可能有着很大的时间跨度。这个新版本的理论提出了一个有创意的想法，银河系的晕可能形成于小块的物质逐渐落入的过程。如果说经典理论是先大后小逐渐冷却，新理论则是从小到大层层积累的过程。
今天的天文学家们面临着一个两难的选择。如果相信宇宙学的成功，就必然得出一个结论：银河系周围应该存在比观测到的多得多的小星系。这些小星系被称为矮星系，它们成为银河系的卫星星系，在银河系的引力束缚下运动。但是天文观测却没有见到足够数量的矮星系。它们都到哪里去了呢？
将这个疑难的问题与之前希尔勒和金恩的挑战性假说结合起来，我们似乎可以大胆地提出一个想象：有没有可能，正是这些矮星系，纷纷落入到银河系的怀抱内，逐渐演化成了今天银河系的晕？有没有可能，今天银河系的晕的部分，至少其中大部分是“外来户”？这些星系际的移民今天看上去和银河系的原住民没什么两样，我们如何将它们分辨出来？
美国rpi的柳海迪教授早在多年前就参与了一项发现落入银河系的外来恒星的遗迹的工作。柳海迪(heidi newberg)教授每年要在中美之间往返多次，每次来中国，住在北京的国家天文台招待所里，与国家天文台的邓李才研究员领导的团队交流学术问题。每次长则半个月，短则几天。柳海迪教授与邓李才研究员分别是一个中美双边项目的双方负责人。这个项目利用国家天文台新建的4米口径郭守敬望远镜（lamost）进行银河系科学的研究。理论上，天文学家了解到一个事实，如果同时考虑恒星的位置和速度这些物理量，就有可能帮助我们还原出那些星系际移民的真实来路。虽然很多“移民”恒星在空间位置上已经和“原住民们”混搭在一起，但是，“移民”和“原住民”的速度可能有较大的差别。如果再通过光谱细致地考察这些速度异常的疑似“移民”的化学成分，就可以把它们比较可靠地辨认出来了。
在美国、中国、欧洲等地的天文学家的共同努力下，天文学届已经基本确认了十几条星流。它们是移民进入银河系的路径，有些移民恒星一直沿着星流的路径运动到尽头，有的已经被遗落在旅途当中。
今天，天文学家已经可以用大型计算机来模拟这些星流先后落入银河系的过程。这给研究工作带来了很便利和直观的体验。哪一种模拟更符合今天世纪观测到的银河系的景象，哪一种星流移民的方式可能就更接近历史的真相。有人把这样的领域称作“银河系考古学”。进行这样的研究工作，一方面需要大量的观测数据，另一方面需要强大的计算机运算设备。而这两项需求都是十分耗费经费呢。要获取天文意义上的大量数据，我们需要建造大型的自动化控制的望远镜，不仅需要精密的望远镜仪器设备，还需要建造在适合天文观测的特殊地点。国家天文台正在运行的郭守敬望远镜就是这样一架有着极高观测效率的新设备，它正在为柳海迪教授与邓李才研究员领导的小组获取着海量的恒星数据。天文学家每天将这些新观测到的数据分析处理，获得这些恒星的光谱，从而了解它们的速度和化学组成。
在5年的时间里，郭守敬望远镜要获取1千万恒星的数据，其中包括了一部分银河系晕中的恒星。这意味着，未来3到5年，围绕着银河系晕的“考古学”，将被进一步激发出新的活力。
银河系的晕中，100余个球装星团围绕着银河系的中心运动着。球装星团与散落的场星，共同组成这个银河系的重要组成部分。它们可能不知道，在遥远的银河系盘上的太阳附近，人们建造了和正在建造着大量的仪器设备想对它们的来历查个究竟。它们可能不知道，它们的年龄、历史、运动速度化学组成，都是那个遥远的地球上的人们津津乐道的话题。能够穿过这层遥远的，是它们自身不曾停歇的星光，以及人们的好奇心与智慧。
25岁的田浩已经来到荷兰的天文研究所大半年了，他在2011年夏天从北京师范大学天文系硕士毕业后到荷兰继续从事博士学习，期间，他将学习尝试用新的方法估计那些球装星团和场星中“移民恒星”的比例。无论是田浩，柳海迪，还是金恩，他们的年龄与矮星系移民落入银河系形成的晕的年龄比起来，都是微不足道的。但是微不足道的年龄，可以深刻地理解悠悠漫长的银河系的历史。这又是一个精彩的故事。
东二环路边的银河soho，是一座形状怪异的建筑物，未来，这里将成为吸引各种职业、身份的人来娱乐、消费、交流、分享的公共空间。soho中国的老总潘石屹和这座建筑物的总设计师扎哈 哈迪德（zaha hardid）一样都是移民，它们用智慧构建的这座庞然建筑敞开了空间迎接来到这里的所有人。笔者去参加落成开幕式时，被工作人员在身上贴了一枚夜光小星星。旁晚的北京，国际化的建筑物的下沉广场，闪烁着万千夜光的小星星，这闪耀着的是人头攒动，以及我们头顶的星辰。