星流[星流星動解釋]

星流(Stellar Stream)指銀河系中以相反方向運動的兩群恆星， 是沿著一條狹長軌道圍繞星系運動，由眾多恆星組成的鏈狀結構，是球狀星團或者矮星系受到星系引力的巨大潮汐作用而逐漸變形、瓦解、撕裂形成的。星流為研究星系中暗物質的分布提供了有效的途徑。

星流

受到星系引力作用的星流

星流(Stellar Stream)是沿著一條狹長軌道圍繞星系運動，由眾多恆星組成的鏈狀結構，是球狀星團或者矮星系受到星系引力的巨大潮汐作用而逐漸變形、瓦解、撕裂形成的。截至2007年，已經在銀河系中發現了十餘個星流，由幾千到幾億顆恆星組成，跨度從數萬光年到數百萬光年不等。一個典型的星流是1994年發現的人馬座星流，包含了大約1億顆恆星，跨度超過100萬光年，發源於人馬座矮橢圓星系。對星流中恆星的速度、位置的分析能夠給出其起源的信息。隨著時間的推移，這些星流會逐漸被銀河系吸收。對星流的研究表明銀河系在形成過程中吸積和吞併了眾多矮星系，改變了對傳統星系形成理論的認識。星流還為研究星系中暗物質的分布提供了有效的途徑。

銀河系星流

銀河系的戰俘

小星系一旦靠近巨星系，就會受到強大的引力潮汐作用，逐漸扭曲、瓦解，並被拉成纖細而壯觀的星流。

發現這些星際移民，需要一雙銳利的眼睛。從理論上說，這些恆星會排成長長的一串(也就是星流，stream)，從而暴露自己的行蹤，就像擁擠舞池中的康加舞隊一樣(康加舞起源於拉丁美洲，舞者會排成一個長隊一起舞蹈)。

逆流追溯，有些星流會通向球狀星團或者銀河系的某個衛星星系——那裡大概是星流中恆星的發源地，有些星流則通往那些發源地如今僅存的遺蹟。但實際上，由於“土著居民”相對均勻地分布在銀河系中，星流幾乎無法從點點繁星中突顯出來，也就很難被人發現。

為了克服這一難題，最近許多研究人員都採用了“匹配過濾”技術(matched-filter technique)，這是第二次世界大戰時期開發出來的技術，當時被用來獲得來犯敵機的清晰影像。只要知道了土著恆星和“星際移民”的大致形態，這項技術就能過濾掉前者，讓星流顯現出來。

本文作者之一伊巴塔及同事在1994年發現的人馬座星流，可能是最令人印象深刻的已知星流。這條星流宛如一串巨大的恆星項鍊，環繞在銀河系周圍。它的跨度超過100萬光年，包含了大約1億顆恆星，一直連線到人馬座矮橢圓星系(Sagittarius dwarf elliptical galaxy，“矮”是指星系規模很小，“橢圓”是指星系形狀呈橢球狀)。銀河系周圍與它類似的小星系共有15~20個，它們就像衛星繞著行星一樣圍繞銀河系旋轉(因此又被稱為衛星星系)。這些衛星星系大小不等，既有質量約為銀河系十分之一的大麥哲倫雲(Large Magellanic Cloud)，也有質量為銀河系百分之一的人馬座矮星系，甚至還有質量僅有銀河系百萬分之一的暗弱星系。

居住在銀河系附近可不是一件舒服的事情。這些小星系會逐漸變形，並被最終瓦解。人馬座矮星系已經垂死掙扎了幾十億年，現已經走向瓦解。它的恆星將散落在整個銀河系中，現在這樣的星流也會逐漸消失，未來的天文學家將很難把它們與銀河系的土著恆星區分開來。其他幾個小星系也正在被銀河系肢解，有些現在只剩下了一條星流。大麥哲倫雲則代表了另一類較為少見的現象——銀河系從那裡奪走的是氣體，而不是恆星。

星系瓦解背後的機制是引力的潮汐作用，這是我們非常熟悉的，同樣的機制在地球上產生了海洋的潮起潮落。一個天體的不同部分經受不同的引力作用時，潮汐力就會產生。

月球對地球朝向它的一面所施加的引力，比對背向它的一面施加的引力更大。兩個力之間的差異儘管很小，不足以扯碎地球，卻足以讓海洋微微隆起。隨著兩個天體的相互繞轉，海洋的隆起部位也會跟著轉動，使地球上某一地點的海平面出現周期性的抬升或降低。與此類似，銀河系也會在衛星星系或星團的一側，施加比另一側更大的引力作用，使它們扭曲變形。

在這樣的作用下，衛星星系或星團中的恆星會逐漸被銀河系拖走(見下圖所示)。久而久之，衛星星系失去的恆星就會越來越多。這些恆星像麵包上掉落的麵包屑一般，在衛星星系的前後形成了長長的尾巴。

星流[星流星動解釋]

星流的探測

星流會被銀河系逐漸吸收，最終化為無形。然而恆星運動的微妙線索，卻能在茫茫星海之中，找到這些“星際移民”的蛛絲馬跡。

人馬座矮星系等衛星星系在銀河系的構建過程中做出過貢獻。這些發現徹底改變了天文學家原先對星系形成的理論認識：他們曾經認為，所有的星系都直接起源於原始宇宙中幾乎察覺不到的物質密度漲落(天文學家觀測證實，早期宇宙各處的物質密度幾乎相同，僅有大約萬分之三的差異)，其後便經歷了早期的雪崩式生長，很快演化成現在這副模樣。

現在，基於對星流的觀測，研究人員普遍認為，只有質量不超過10億倍太陽的矮星系經歷了這樣的快速形成過程；像銀河系這樣質量相當於千億顆太陽的大型星系，則是後來通過吸積和吞併矮星系而逐漸形成的。這種吞併過程一直持續至今，不過強度已大不如前。

銀河系吞噬近鄰星系的過程被天文學家抓了個正著，他們又提出了更加深入的問題：這些古老的星系“建築原料”具有什麼樣的化學組成？現在的大型星系中“星際移民”和“土著居民”的比例是多少？這些小星系帶來的化學元素如何改變銀河系早期的演化歷史？

這些星流就像化石一樣，記錄著星系構建的歷史，除此之外，它們還能在探測暗物質方面大顯身手(見下頁短文)。

要弄清這些問題，天文學家不僅需要了解哪些恆星正在被銀河系掠奪，還要知道哪些恆星是已經被俘虜過來的。研究人員遇到的困難在於，一旦外來的恆星和氣體混入銀河系，我們就無法通過特有的空間分布來識別它們。天文學家必須找到更微妙的線索，來追溯這些恆星的起源，例如它們的運動模式和化學組成上的一些難以抹去的固有特徵。

我們都習慣用位置和速度來刻畫物體的運動。但運動還有其他不同的特性，可以用諸如能量和角動量之類的物理量來描述。正如物體的空間位置能夠用3個坐標來描述，因此被稱為三維空間一樣，我們也可以用位置加上動量(一共6個物理量)來描述物體的運動狀態，這個抽象的六維空間被稱為相空間(phase space)。

相空間的優點在於，與真實空間相比，恆星在相空間中的排列模式更有還原性(這裡是指經歷巨大變化之後恢復原狀的能力)。儘管星系的吞併消化過程通常會破壞星流的空間結構，卻無法抹去它們在相空間的整體結構[這就是統計力學中的一個重要原理——劉維定理(Liouville's theorem)]。

因此，通過測量能量、角動量和相空間中恆星隨機樣本的密度，研究人員就能識別出無法直接觀測到的星群。它們是很久以前被銀河系瓦解的衛星星系的魅影。幾個研究小組，例如荷蘭卡普坦天文研究所(Kapteyn Astronomical Institute，位於格羅寧根市)的阿明娜·希勒米(Amina Helmi)和美國華盛頓大學的克里斯·B·布魯克(Chris B. Brook)各自領導的小組，已經用這項技術發現了一些被吞併的衛星星系的遺蹟。

目前已被發現的遺蹟都位於太陽系附近，因為現有設備還無法足夠精確地測量更遙遠恆星的三維運動。

銀河系星流列表

名稱	來源	質量 （太陽質量）	長度 （光年）	構造	發現年代
大角星流	已被吞併的矮星系	不詳	不詳	缺乏重元素的老年恆星	1971
麥哲倫星流	大麥哲倫星系和小麥哲倫星系	2億	1百萬	氫氣體	1972
人馬座星流	人馬座矮橢圓星系	1億	1百萬	各種不同的恆星	1994
珍珠星流 (Helmi)	已被吞併的矮星系	千萬至億	一些環繞銀河的完整環圈	缺乏重元素的老年恆星	1999
帕羅馬 5星流	球狀星團帕羅馬 5	5000	30,000	老年恆星	2001
室女座星流	已被吞併的矮星系		30,000		2001
麒麟座環	大犬座矮星系	1億	200,000	中等年齡的恆星	2002
反銀心星流	已被吞併的矮星系	Unknown	30,000	Old stars	2006
NGC 5466星流 (45度潮汐星流)	球狀星團NGC 5466	10,000	60,000	非常老的恆星	2006
孤兒星流	大熊座矮星系	100,000	20,000	老年恆星	2006
阿格隆星流 (Acheron stream)	球狀星團	不詳	不詳		2007
哀號星流 (Cocytus stream)	球狀星團	不詳	不詳		2007
忘川星流 (Lethe stream)	球狀星團	不詳	不詳		2007
斯提克斯星流 (Styx stream)	已被吞併的矮星系	不詳	不詳		2007

* Acheron，Cocytus，Lethe ，Styx 都是希臘神話中圍繞冥界的冥河。

仙女座星系(M31)星流列表

名稱	來源	質量 （太陽質量）	長度 （光年）	構造	發現年代
M31 巨人星流	不詳	不詳	不詳	不詳	不詳
仙女座東北星流	不詳	不詳	不詳	不詳	2004
西北潮汐星流	不詳	不詳	不詳	不詳	2009
西南潮汐星流	不詳	不詳	不詳	不詳	2009

九州 星流紀年

星流紀年是九州大陸上最準確的絕對紀年方式。是根據“星相第零定律”，即 “星流溯源”確定的曆法。歷史的最初有一個諸星匯聚的奇點存在。

“星流逆算”

燮朝建立前的八百三十四年，在當時，胤王朝的極盛時期，胤王召集了九州範圍內所有種族的所有著名星相家，制定了“星流逆算”的項目。這個項目不是為了推算未來，卻是為了反推過去的歷史，綜合歷史文獻和星相學典籍，在它們的矯正下從當前星空逆推回去，以推想過去的真實歷史。

星相家們在窮推星空超過四千年以後，終於得到了一個可敬畏的結論──在遠古的過去，四千三百多年前，所有的星辰匯聚在同一個空間點上！

雖然現有的計算精度遠無法把軌道推演精確到一個奇點，不過星相家們相信這個點被稱為星流之源，也就是那個點的爆裂，造就了時間和空間，世界和歷史。

星流紀年

這個定律被確認的當天，星相家們中開始流傳一種特殊的紀年方式，稱為星流紀年。 最初時間誕生的那一年為星流元年。這種紀年不隨王朝更替而變化，只為了紀念該定律的發現。若干年後，星流紀年僅僅在星辰算家們中流傳，卻是九州大陸上最準確的絕對紀年方式。