Dodano: 28 maj 2020r.

Galaktyczna katastrofa mogła przyczynić się do powstania Słońca i Układu Słonecznego

Sąsiednia galaktyka karłowata SagDEG kształtuje Drogę Mleczną od miliardów lat. Za każdym razem, gdy zbliża się do naszej galaktyki, dochodzi do gwałtownych perturbacji. Narodziny Słońca, powstanie Układu Słonecznego i późniejsze pojawienie się życia na Ziemi mogło być konsekwencją jednego z takich zbliżeń – przekonują naukowcy.

kolizja galaktyki SagDEG z Drogą Mleczną

 

Galaktyka karłowata SagDEG (Sagittarius Dwarf Elliptical Galaxy) jest drugim najbliższym satelitą Drogi Mlecznej. Co jakiś czas przechodzi przez dysk Drogi Mlecznej, gdy jej orbita wokół jądra galaktyki zwęża się w wyniku oddziaływania sił grawitacyjnych. Astronomowie szacują, że kolejne takie zdarzenie nastąpi za około 10 milinów lat.

Kolizja dwóch galaktyk

W nowych badaniach uczeni zasugerowali, że galaktyka SagDEG wywarła głęboki wpływ na ruch gwiazd w Drodze Mlecznej. Niektórzy twierdzą nawet, że 10 tys. razy masywniejsza spiralna struktura Drogi Mlecznej może być wynikiem co najmniej trzech spotkań tych dwóch galaktyk w ciągu ostatnich sześciu miliardów lat.

Galaktykę SagDEG odkryto dopiero w latach 90. Wynika to z faktu jej położenia po przeciwnej stronie dysku naszej galaktyki. Jej obserwacje z naszej lokalizacji utrudniają gęste chmury gazów i pyłów. Do niedawna uważano ją za zbyt małą, by mogła wpływać na Drogę Mleczną, ale zmieniły to nowe badania oparte na danych zgromadzonych przez obserwatorium Gaia.

Przeprowadzone niedawno analizy ujawniły, że kolizje wywołane podczas przejścia galaktyki SagDEG przez dysk Drogi Mlecznej spowodowały największe epizody formowania się gwiazd. Jeden z takich epizodów zbiegł się z czasem formowanie się naszego Słońca około 4,7 miliarda lat temu.

Zbieg okoliczności?

- Z istniejących modeli wiadomo, że SagDEG wpadł na Drogę Mleczną trzy razy - najpierw około pięciu lub sześciu miliardów lat temu, następnie około dwóch miliardów lat temu, a ostatnie spotkanie miało miejsce około miliarda lat temu – powiedział Tomás Ruiz-Lara z Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) na Teneryfie, główny autor badania opublikowanego w „Nature Astronomy”.

Dr Ruiz-Lara wykorzystał bogactwo informacji na temat ruchów i składu gwiazd dostarczonych przez satelitę Gaia należącego do Europejskiej Agencji Kosmicznej. - Gdy spojrzeliśmy na dane Gai dotyczące Drogi Mlecznej, znaleźliśmy trzy okresy zwiększonego formowania się gwiazd, które osiągnęły szczyt 5,7 miliarda lat temu, 1,9 miliarda lat temu i miliard lat temu, co odpowiada czasowi, w którym, jak się przypuszcza, SagDEG przeszła przez dysk Drogi Mlecznej – zaznaczył Ruiz-Lara.

Przejście jednej galaktyki przez drugą może pozostawić po sobie sporą dziurę, nazwaną przez uczonych „kosmicznym pierścieniem ognia”, o czym doniósł inny zespół naukowców w publikacji w tym samym numerze „Nature Astronomy” (można o tym przeczytać także na naszych stronach: Kosmiczny pierścień ognia - odkryto niezwykle rzadki typ galaktyki we wczesnym Wszechświecie). Ale rozmiar SagDEG i kąt uderzenia spowodowały na szczęście coś znacznie mniej dramatycznego.

Formowanie się gwiazd

Naukowcy przyjrzeli się jasnościom, odległościom i barwom gwiazd w sferze około 6500 lat świetlnych wokół Słońca i porównali te dane z istniejącymi modelami ewolucji gwiazd. Jak przyznał Ruiz-Lara, dywagacje, czy galaktyka karłowata mogła wywołać efekt wzmożonego formowania się gwiazd, mają sens.

- Po początkowej gwałtownej epoce formowania się gwiazd, częściowo wywołanej wcześniejszym połączeniem, Droga Mleczna osiągnęła stan zrównoważony, w którym gwiazdy formowały się równomiernie. Nagłe wtargnięcie galaktyki SagDEG zakłóciło równowagę, powodując, że wszystkie dotychczas nieruchome gazy i pyły w naszej galaktyce zaczęły zachowywać się jak fale na wodzie – wyjaśnił Ruiz-Lara.

W niektórych obszarach Drogi Mlecznej zmarszczki te doprowadziły do wyższych stężeń pyłu i gazu, podczas gdy inne lokalizacje zostały z nich opróżnione. Wysoka gęstość materiału w niektórych obszarach spowodowała rozpoczęcie procesu formowania się gwiazd, jak sądzą badacze.

Narodziny Słońca

- Wygląda na to, że SagDEG nie tylko ukształtowała strukturę i wpłynęła na dynamikę ruchu gwiazd w Drodze Mlecznej, ale także ją rozbudowała - powiedziała Carme Gallart, współautorka publikacji. - Wygląda na to, że ważna część masy gwiezdnej Drogi Mlecznej powstała w wyniku interakcji z galaktyką SagDEG i inaczej nie powstałaby – dodała.

Być może Słońce i Układ Słoneczny nie istniałyby, gdyby galaktyka SagDEG nie została uwięziona przez przyciąganie grawitacyjne Drogi Mlecznej i ostatecznie roztrzaskała się o jej dysk.

- Słońce powstało w czasie, gdy gwiazdy formowały się w Drodze Mlecznej z powodu pierwszego przejścia galaktyki SagDEG. Nie wiemy, czy konkretna chmura gazu i pyłu, która zamieniła się w Słońce, zapadła się z powodu oddziaływania tej galaktyki. Jest to jednak możliwy scenariusz, ponieważ wiek Słońca jest zgodny z gwiazdą powstałą w wyniku efektu kolizji z SagDEG - podkreśliła Gallart.

Kolizje pozbawiły SagDEG części gazu i pyłu, pozostawiając galaktykę nieco mniejszą po każdym przejściu. Istniejące dane sugerują, że galaktyka ta mogła przejść przez dysk Drogi Mlecznej całkiem niedawno, w ciągu ostatnich kilkuset milionów lat. Badania wykazały niedawny wybuch procesów formowania się gwiazd, sugerując możliwą „niedawną” i trwającą falę narodzin gwiazd.

 

Źródło i fot.: ESA