W pobliżu centrum Drogi Mlecznej badacze natknęli się na szczątki dawnej galaktyki, która zderzyła się z naszą w początkach jej istnienia, około 10 miliardów lat temu. Pozostałości tej „galaktycznej skamieliny”, jak określili ją naukowcy, stanowią jedną trzecią masy całego centralnego zgrubienia naszej galaktyki. Odkrycie sugeruje, że Droga Mleczna miała niezwykle burzliwy początek swojego życia.
Astronomowie od dawna wiedzą, że duże galaktyki, takie jak Droga Mleczna, zawierają w sobie pozostałości tych mniejszych, z którymi niegdyś się zderzyły. Jednak dopiero od niedawna jesteśmy w stanie zidentyfikować ślady dawnych galaktyk w naszej własnej. Obecnie technologia rozwinęła się do tego stopnia, że możemy śledzić ruchy i widma ogromnej liczby gwiazd w tym samym czasie, co znacznie zwiększa nasze możliwości. Niedawne badanie nieba w ramach projektu SDSS (Sloan Digital Sky Surveys) pozwoliło odkryć w pobliżu centrum Drogi Mlecznej szczątki po galaktyce, z którą Droga Mleczna zderzyła się około 10 miliardów lat temu.
Wyniki badań opublikowanych na łamach pisma „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” mogą pomóc lepiej zrozumieć, w jaki sposób Droga Mleczna wyrosła na galaktykę, którą obecnie widzimy.
Astronomowie sądzą, że do zdarzenia, które pozostawiło po sobie szczątki galaktyki, mogło dojść 10 miliardów lat temu, kiedy Droga Mleczna była jeszcze w powijakach. Galaktykę, której pozostałości znajdują się w pobliżu centrum naszej galaktyki uczeni nazwali Heraklesem, na cześć starożytnego greckiego bohatera, który został podstępem przystawiony do piersi Hery, żony Zeusa, by uzyskać nieśmiertelność. Gdy Hera zorientowała się w podstępie odtrąciła dziecko, a z rozlanego pokarmu powstała Droga Mleczna.
- Aby znaleźć galaktykę taką jak ta, musieliśmy przyjrzeć się szczegółowemu składowi chemicznemu i ruchom dziesiątek tysięcy gwiazd - mówi Ricardo Schiavon z Liverpool John Moores University (LJMU) w Wielkiej Brytanii. - Jest to szczególnie trudne w przypadku gwiazd w centrum Drogi Mlecznej, ponieważ są one niewidoczne zza chmur międzygwiazdowego pyłu. APOGEE pozwala nam przebić się przez ten pył i zajrzeć głębiej niż kiedykolwiek wcześniej, prosto w serce Drogi Mlecznej – dodaje.
APOGEE, o którym wspomina Schiavon, to nazwa przeglądu nieba Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment. W ramach projektu rejestrowane są widma gwiazd w bliskiej podczerwieni, zamiast światła widzialnego, które jest zasłaniane przez pył. Podczerwień pozwala przeniknąć przez chmury pyłów, co znacznie ułatwia obserwacje.
W ciągu dziesięcioletniego okresu obserwacyjnego projektu APOGEE dokonano pomiarów widm dla ponad pół miliona gwiazd w całej Drodze Mlecznej, w tym także dla gwiazd znajdujących się w pobliżu centrum galaktyki, które dotąd skrywały się za chmurami pyłu.
- Zbadanie tak dużej liczby gwiazd jest konieczne, aby znaleźć niezwykłe gwiazdy w gęsto zaludnionym sercu Drogi Mlecznej. To trochę przypomina szukanie igły w stogu siana – wyjaśnia Danny Horta z LJMU, główny autor artykułu.
Aby oddzielić gwiazdy należące do Heraklesa od gwiazd zrodzonych w Drodze Mlecznej, zespół wykorzystał zarówno skład chemiczny i prędkości gwiazd. Pomiarów tych dokonano w projekcie APOGEE.
- Spośród dziesiątek tysięcy gwiazd, które oglądaliśmy, kilkaset miało uderzająco odmienny skład chemiczny i prędkości. Te gwiazdy są tak różne, że mogły pochodzić tylko z innej galaktyki. Badając je szczegółowo, mogliśmy prześledzić dokładne położenie i historię tej galaktycznej skamieliny – wskazuje Horta.
Galaktyki mogą powiększać się poprzez kolizje z innymi galaktykami. Badacze wskazują, że znalezienie najwcześniejszych fuzji wymaga spojrzenia na najbardziej centralne części Drogi Mlecznej, które znajdują się głęboko wewnątrz dysku, w zgrubieniu centralnym. Gwiazdy pierwotnie należące do Heraklesa stanowią obecnie mniej więcej jedną trzecią masy tej struktury - co oznacza, że ta nowo odkryta kolizja sprzed miliardów lat musiała być ważnym wydarzeniem w historii naszej galaktyki. Większość podobnych masywnych galaktyk spiralnych miała znacznie spokojniejsze początki życia.
- Jako nasz kosmiczny dom, Droga Mleczna jest dla nas wyjątkowa, ale ta starożytna galaktyka, która jest w niej ukryta, czyni ją jeszcze bardziej wyjątkową - mówi Schiavon.
Źródło: SDSS, fot. Danny Horta-Darrington (Liverpool John Moores University), ESA/Gaia, and the SDSS
