Vo veľmi skorých dňoch nášho vesmíru, pred viac ako 13 miliardami rokov, existovala veľmi malá štruktúra. Boli tam hviezdy a rýchlo sa formovali a odštartovali to, čo sa nazýva Stelliferous Era. Ale obrovské, majestátne galaxie, ktoré dnes vidíme, vrátane našej Galaxie Mliečnej dráhy, sa ešte nevytvorili.
Prvé galaxie, ktoré sa vytvorili, boli trpasličí galaxie a postupom času sa spojili, aby vytvorili typy špirálových galaxií, ktoré dnes vidíme. Astronómovia vedia, že sa to stalo, ale presný časový harmonogram Mliečnej dráhy nebol jasný. Nová štúdia publikovaná v Nature Astronomy odhalila niektoré podrobnosti vo formovaní našej domácej galaxie.
Nová štúdia s názvom „Odhaľovanie narodenia Mliečnej dráhy prostredníctvom presného hviezdneho veku s Gaiou“ je založená na údajoch z kozmickej lode ESA v Gaii. Poslaním Gaie je mapovať hviezdy v Mliečnej dráhe. Nebude ich mapovať všetky, ale presne zmeria polohu a pohyb iba jedného percenta zo 100 miliárd hviezd galaxie. Táto vzorka odhaľuje celkový obraz galaxie.
Pohyb hviezdy sa udeľuje tejto hviezde v čase jej vzniku. Meraním tohto pohybu vytvorí Gaia 3D mapu Mliečnej dráhy. Táto mapa v podstate umožňuje astronómom pozerať sa späť v čase sledovaním pohybu hviezdy dozadu. Preto sú údaje Gaia tak mocným nástrojom na pochopenie histórie Mliečnej dráhy.
Tím astronómov z Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC) použil tieto údaje na preskúmanie histórie Mliečnej dráhy a zistenie, ako to vyzeralo v minulosti. Hlavným autorom článku je Carme Gallartová, výskumníčka v IAC. V tlačovej správe Gallart povedal: „Analyzovali sme a porovnali sme s teoretickými modelmi rozloženie farieb a veľkostí (jasov) hviezd v Mliečnej dráhe a rozdelili ich do niekoľkých zložiek; takzvaný hviezdny halo (sférická štruktúra, ktorá obklopuje špirálové galaxie) a hrubý disk (hviezdy tvoriace disk našej Galaxie, ale zaberajúce určitý výškový rozsah). ““
Astronómovia študovali galaktický halo Mliečnej dráhy a našli tam dve odlišné populácie hviezd. V jednej z týchto populácií dominujú modré hviezdy. Pohyb týchto hviezd astronómom povedal, že sú pozostatkami trpasličej galaxie, ktorá sa spojila s Mliečnou cestou. Táto starodávna trpasličia galaxia sa volá Gaia-Enceladus. Druhá populácia v halo je tvorená červenými hviezdami. História týchto hviezd a časový harmonogram fúzií Mliečnej dráhy / Gaia-Enceladus neboli nikdy dobre pochopené.
Vďaka misii Gaia a práci týchto astronómov získame lepšie pochopenie zlúčenia.
„Analýza údajov z Gaie nám umožnila získať rozdelenie veku hviezd v oboch zložkách a ukázala, že tieto dve časti tvoria rovnako staré hviezdy, ktoré sú staršie ako hviezdy hrubého disku,“ hovorí výskumník IAC a spoluautor Chris Brook.
To však vyvoláva ďalšiu otázku: Ak sú obe populácie hviezd rovnakého veku, ako sa líšia? Väčšinou sa scvrkáva na ich metalicitu.
„Posledný kúsok skladačky bol daný množstvom„ kovov “(prvkov, ktoré nie sú atómom vodíka alebo hélia) v hviezdach jednej alebo druhej zložky,“ vysvetlil Tomás Ruiz Lara, výskumný pracovník a spoluautor IAC. „Hviezdy v modrej zložke obsahujú menšie množstvo kovov ako v červenej zložke.“
Tieto zistenia, spolu s predikciami simulácií, ktoré sú tiež analyzované v článku, umožnili vedcom dokončiť históriu vzniku Mliečnej dráhy.
Výsledky tejto práce rozprávajú príbeh vzniku hviezd, galaktického zlučovania a rastu, ktorý vedie k dnešnej Mliečnej dráhe.
Tento príbeh sa začína pred 13 miliardami rokov, niekoľko sto miliónov rokov po Veľkom tresku, keď sa hviezdy formovali v dvoch samostatných systémoch. Jedným z nich bola trpasličí galaxia Gaia-Enceladus a druhým bol predchodca našej Mliečnej dráhy. Raná Mliečna dráha bola asi 4-krát hmotnejšia ako trpasličí galaxia a bola tvorená mladšími hviezdami s vyššou metalicitou.
Asi pred 10 miliardami rokov došlo k násilnej kolízii medzi Gaia-Enceladus a rannou Mliečnou cestou. Táto udalosť postavila niektoré hviezdy z trpasličej galaxie a iné z väčšej Mliečnej dráhy do chaotického pohybu a nakoniec vytvorili halo. Potom nastalo dlhé obdobie chaotických výbuchov hviezdnej formácie, až kým sa veci neusadili asi pred 6 miliardami rokov. Potom sa plyn usadil do disku galaxie a dal nám to, čo nazývame tenký disk.
„Doteraz všetky kozmologické predpovede a pozorovania vzdialených špirálových galaxií podobných Mliečnej ceste naznačujú, že táto násilná fáza fúzie medzi menšími štruktúrami bola veľmi častá,“ vysvetľuje Matteo Monelli, výskumný pracovník v IAC a spoluautor článku. , „Teraz sme boli schopní identifikovať špecifickosť tohto procesu v našej vlastnej galaxii a odhaliť prvé fázy našej kozmickej histórie s bezprecedentnými detailmi.“
Viac:
- Tlačová správa: Prvé dni Mliečnej dráhy sa odhalili
- Článok výskumu: Odhaľovanie narodenia Mliečnej dráhy prostredníctvom presného hviezdneho veku s Gaiou
- Misia ESA v Gaii
