В самые первые дни нашей Вселенной, чуть более 13 миллиардов лет назад, структура была очень маленькой. Были звезды, и они формировались с большой скоростью, начиная с так называемой эпохи звезд. Но огромные, величественные галактики, которые мы видим сегодня, включая нашу галактику Млечный путь, еще не сформировались.
Первыми сформировавшимися галактиками были карликовые галактики, и со временем они объединились, чтобы создать типы спиральных галактик, которые мы видим сегодня. Астрономы знают, что именно так и произошло, но точный график Млечного Пути неясен. Теперь новое исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, выявило некоторые детали формирования нашей домашней галактики.
Новое исследование под названием «Раскрытие рождения Млечного пути через точные звездные возрасты с Gaia» основано на данных космического корабля ESA Gaia. Миссия Гайи - составить карту звезд Млечного Пути. Он не будет отображать их все, но будет точно измерять положение и движение только одного процента из 100 миллиардов звезд галактики. Этот образец показывает общую картину галактики.
Движение звезды передается этой звезде во время ее образования. Гайя создает трехмерную карту Млечного пути, измеряя это движение. По сути, эта карта позволяет астрономам оглядываться назад во времени, отслеживая движение звезды назад. Вот почему данные Gaia являются таким мощным инструментом для понимания истории Млечного Пути.
Команда астрономов из Института астрофизики Канарских островов (МАК) использовала эти данные, чтобы изучить историю Млечного пути и выяснить, как это выглядело в прошлом. Ведущий автор статьи - Карме Галларт, исследователь в МАК. В пресс-релизе Галларт сказал: «Мы проанализировали и сравнили с теоретическими моделями распределение цветов и величин (яркостей) звезд в Млечном Пути, разбив их на несколько компонентов; так называемое звездное гало (сферическая структура, которая окружает спиральные галактики) и толстый диск (звезды, образующие диск нашей Галактики, но занимающий определенный диапазон высот.) »
Астрономы изучили галактическое гало Млечного Пути и обнаружили там две различные популяции звезд. В одной из этих популяций преобладают голубые звезды. Движение этих звезд сообщило астрономам, что они являются остатками карликовой галактики, которая слилась с Млечным путем. Эту древнюю карликовую галактику называют Гайя-Энцелад. Другое население в гало состоит из красных звезд. История этих звезд и график слияния Млечного Пути и Гайи-Энцелад никогда не были понятны.
Благодаря миссии Gaia и работе этих астрономов мы теперь лучше понимаем слияние.
«Анализ данных из Gaia позволил нам получить распределение возрастов звезд в обоих компонентах и показал, что они образованы одинаково старыми звездами, которые старше, чем у толстого диска», - говорит исследователь IAC и Соавтор Крис Брук.
Но возникает другой вопрос: если обе популяции звезд одного возраста, чем они отличаются? В основном это сводится к их металличности.
«Последняя часть головоломки была дана количеством« металлов »(элементов, которые не являются водородом или гелием) в звездах того или иного компонента», - объяснил Томас Руис Лара, исследователь и соавтор МАК. «Звезды в синем компоненте содержат меньше металлов, чем в красном компоненте».
Эти результаты, с добавлением прогнозов моделирования, которые также анализируются в статье, позволили исследователям завершить историю формирования Млечного Пути.
Результаты этой работы рассказывают историю звездообразования, слияния и роста галактик, которые приводят к современному Млечному Пути.
Эта история начинается 13 миллиардов лет назад, через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва, когда звезды формировались в двух отдельных системах. Одна была карликовой галактикой Гайя-Энцелад, а другая была прародительницей нашего Млечного Пути. Ранний Млечный Путь был примерно в 4 раза массивнее карликовой галактики и состоял из более молодых звезд с более высокой металличностью.
Около 10 миллиардов лет назад произошло сильное столкновение между Гайей и Энцеладом и ранним Млечным путем. Это событие привело некоторые звезды из карликовой галактики, а некоторые из Большого Млечного Пути в хаотическое движение, и в итоге они образовали гало. Затем был длительный период хаотических вспышек звездного образования, пока все не успокоилось около 6 миллиардов лет назад. Затем газ обосновался в диске галактики и дал нам то, что мы называем тонким диском.
«До сих пор все космологические предсказания и наблюдения далеких спиральных галактик, подобных Млечному Пути, указывают на то, что эта насильственная фаза слияния между более мелкими структурами была очень частой», - объясняет Маттео Монелли, исследователь в МАК и соавтор статьи. , «Теперь мы смогли определить специфику процесса в нашей собственной Галактике, открыв первые этапы нашей космической истории с беспрецедентными подробностями».
Больше:
- Пресс-релиз: первые дни Млечного Пути показали
- Научная статья: Раскрытие рождения Млечного Пути через точные звездные века с Гайей
- Gaia Mission ESA
