Dodano: 25 lipiec 2019r.

Astronomowie odsłaniają szczegóły wydarzeń, które dały początek Drodze Mlecznej

Badania przeprowadzone przez hiszpańskich naukowców rzuciły nieco więcej światła na wczesną historię naszej galaktyki. Naukowcy przedstawili najbardziej prawdopodobną sekwencję wydarzeń, które dały początek Drodze Mlecznej.

Galaktyki

 

Wszechświat 13 miliardów lat temu bardzo różnił się od Wszechświata, który znamy dzisiaj. Gwiazdy formowały się w bardzo szybkim tempie tworząc pierwsze galaktyki karłowate, których połączenia doprowadziły do powstania bardziej masywnych galaktyk, które widzimy obecnie. Jednak dokładny łańcuch wydarzeń, które wytworzyły Drogę Mleczną, nie był dotychczas znany.

Dokładne pomiary położenia i jasności około miliona gwiazd naszej galaktyki znajdujących się w odległości około 6500 lat świetlnych od Słońca, uzyskane za pomocą teleskopu kosmicznego Gaia, pozwoliły zespołowi astronomów z Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ujawnić niektóre z wczesnych etapów historii Drogi Mlecznej.

 

- Przeanalizowaliśmy i porównaliśmy z modelami teoretycznymi rozkład kolorów i jasności gwiazd w Drodze Mlecznej. Wzięliśmy też pod uwagę halo Drogi Mlecznej - sferyczną strukturę otaczającą galaktykę – wyjaśniła Carme Gallart z IAC i pierwsza autorka publikacji, która ukazała się na łamach „Nature Astronomy”.

Wcześniejsze badania wykazały, że galaktyczne halo wykazywało wyraźne oznaki, że składa się z dwóch odrębnych elementów, z których jeden zdominowany jest przez gwiazdy o błękitnej barwie – zawierające małe ilości metali. Ruch tych gwiazd szybko pozwolił badaczom zidentyfikować go jako pozostałości galaktyki karłowatej Gaia-Enceladus, która uderzyła w Drogę Mleczną we wczesnej historii Wszechświata. Jednak natura gwiazd o bardziej czerwonej barwie, tych zawierających większe ilości metali i czas połączenia galaktyki Gaia-Enceladus z naszą galaktyką były do tej pory nieznane.

- Analiza danych z Gai pozwoliła nam uzyskać rozkład wieku gwiazd w obu komponentach i pokazała, że te dwie populacje są tworzone przez równie stare gwiazdy – powiedział Chris Brook, współautor publikacji. Ale jeśli oba komponenty powstały w tym samym czasie, co odróżnia je od siebie? - Ostatnim elementem układanki był skład gwiazd, a dokładnie ilość elementów, które nie są wodorem lub helem w gwiazdach jednego lub drugiego typu - wyjaśnił Tomás Ruiz Lara, inny z współautorów publikacji.

Odkrycia te, wraz z dodaniem przewidywań symulacji, które są również analizowane w publikacji naukowej, pozwoliły uczonym uzupełnić historię formowanie się Drogi Mlecznej.

Trzynaście miliardów lat temu gwiazdy zaczęły tworzyć się w dwóch różnych systemach gwiezdnych, które następnie się połączyły. Jednym z nich była galaktyka karłowata, którą nazywamy Gaia-Enceladus. Drugim był protoplasta naszej galaktyki, struktura około cztery razy masywniejsza od Gai-Enceladus i z gwiazdami z większym udziałem pierwiastków cięższych od wodoru i helu w składzie. Jakieś dziesięć miliardów lat temu doszło do gwałtownego zderzenia bardziej masywnego systemu z Gaią-Enceladusem.

W rezultacie zderzenia niektóre z gwiazd obu galaktyk zostały wprawione w chaotyczny ruch i ostatecznie utworzyły aureolę obecnej Drogi Mlecznej, czyli halo. Potem nastąpiły gwałtowne procesy formowania się gwiazd – około sześć miliardów lat temu. Gaz pozostały po procesach gwiazdotwórczych osiadł na tzw. cienkim dysku Drogi Mlecznej, który przebiega przez centrum galaktyki.

- Do tej pory wszystkie prognozy kosmologiczne i obserwacje odległych galaktyk spiralnych podobnych do Drogi Mlecznej wskazują, że ta gwałtowna faza scalania mniejszych struktur była bardzo częsta - wyjaśnił Matteo Monelli z IAC, kolejny współautor artykułu. - Teraz byliśmy w stanie zidentyfikować specyfikę tego procesu w naszej własnej Galaktyce, ujawniając pierwsze etapy naszej kosmicznej historii z niespotykanymi szczegółami - dodał.

 

Źródło: Instituto de Astrofísica de Canarias, fot. NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech)