银河之环
恒星环的可能成因
如上所述，恒星环的形成既可能是外因，又有可能是内因作用。但目前的研究认为，银河系恒星环更有可能是与卫星系相互作用的结果。实际上目前的恒星环就受到大小麦哲伦云和人马座矮星系的作用，所以环的外形不是正圆，而是略有跷曲。
恒星环中的恒星很可能源自远古时期与银河系相互碰撞的卫星系残余，也有可能原本是银盘中的古老恒星，因受到邻近卫星系的作用而脱离原有轨道。
在前一机制中，来自卫星系的恒星因受到银晕的引力作用，被约束到了环绕银心的圆轨道上运动。卫星系可能与目前的人马座矮星系的情况类似，先是被银河系的引力撕裂，并形成气体和恒星组成的潮汐流，然后在暗物质的控制下逐渐演化成完整的环。根据环与人马座潮汐流的速度弥散度比较和总质量估计，形成该环的星系质量要明显比人马座矮星系大。相互作用发生的时间则是在数十亿年前。由于天文学家在大犬座发现了矮星系残余的存在，该机制无疑获得了支持。也许在若干亿年后，如今的人马座矮星系潮汐流也会变成类似的环状结构，而且根据目前潮汐流的分布情况看，它还将是个极环。
此外，2004年，Naomi McClure-Griffiths等人还在恒星环的外缘发现了中性氢弧，它也可以被看作是星系间相互作用的结果，只是它的来源是银河系自身的气体。不过关于该弧起源与演化的最终结论还要靠未来对其精细结构的观测来确定。毕竟M31中也有距离核球甚远的气体旋臂，所以如果银河系也有延伸到如此之远的旋臂，也算不得是什么新鲜事。
新发现的中性氢弧示意图。（图片来源：New Scientist, McClure-Griffiths et al）
至于Isaac Newton小组的成员Mike Irwin提出的后一机制中，与银河系相互作用的就不一定是矮星系了。银河系可能是受邻近大型星系的作用，相互作用的时间也较前一机制所要求的时间更晚，但具体过程现在知之甚少。不过此机制要求形成的恒星环距离银心更近些。
未来的研究
由于目前只有关于恒星环的少量数据，所有结论都有巨大的误差。未来的研究需要大范围的巡天计划来进一步证实环的真实性。计划中的GAIA可以跨越银心进行观测，这必然有助于恒星环的证认。而根据现有数据初步推测环的分布，并在预计的区域作大规模巡天也是必要的。
以往的观点认为，银河系的边缘部分是逐渐消失的。但银河系恒星环的发现更新了以往人们对银河系的认识，将有助于构建银河系的精确模型，并有助于研究银河系的动力学演化和暗物质的分布。
关于银河系的起源，主要有两种模型，一是自下而上（Bottom-Up），二是自上而下（Top-Down）。如果恒星环确实是由卫星系的成员星形成，将大力支持由L. Searle和J. Zinn提出的自下而上模型，也就是说，今天的银河系是原先许多小星系并合而成的，至少在相当程度上是这样。由此，对星系环的研究对银河系起源学说也大有帮助。
如果环中恒星来自银河系本身，这至少可以解释环中恒星的金属丰度与厚盘星族一致这一观测事实，因厚盘星被认为与薄盘有密切的关系。实际上，环的成分很可能是外来星系和银河系成员星的混合，至于具体组成则与相互作用的卫星系质量有关。
其实最关键的问题还是尽快获得更多的相关观测数据，包括恒星的亮度、距离、速度、光谱等，以建立更精确的恒星环模型，并研究相关的精细结构，而这些是进行其他一切研究的基础。如果银河环确实存在，今后一切教科书将因之改变，银河系的模型也必须作出相关修正。尽管环是黯淡的，恒星数目也与银盘有着数量级的差别，但它的影响是不容忽略的。
另外对其他星系的环状结构也需要作进一步的研究。于银河系，人们毕竟有“身在此山中”的困惑，外星系正好解了这个围，只是如此就需要更高的望远镜分辨率和更好的观测条件了，因此新一代太空望远镜很可能会在这一问题上发挥重要作用，甚至有望解决一些难题。
银河系到底分为几部分？它们又是如何起源和演化的？之间的关系如何？银河系与周围矮星系有何种作用？也许对恒星环的研究将在很大程度上回答这些问题，而这也是研究环结构的目的所在。
参考资料：
[1] http://www.sdss.org/news/releases/20030106.milkyway.html
[2] R. Buta and F. Combes. textit{Fund. Cosmic Physics}, 1996. Vol. 17, pp. 95-281.
[3] Wyse, R. Galactic Encounter. Science, Vol. 301, No. 5636, (2003).
[4] Brian Yanny et al, 2003.
[5] Ibata et al, 2003.
[6] http://www.solstation.com/x-objects/gal-ring.htm
Pages: 1 2
