Ankstyvosiomis mūsų Visatos dienomis, kiek daugiau nei prieš 13 milijardų metų, struktūros nebuvo labai mažai. Buvo žvaigždžių, ir jos sparčiai formavosi, pradėdamos vadinamąją Stelliferous erą. Bet didžiulės, didingos galaktikos, kurias mes matome šiandien, įskaitant mūsų Paukščių Tako galaktiką, dar nebuvo susiformavusios.
Pirmosios susiformavusios galaktikos buvo nykštukinės galaktikos, o laikui bėgant jos susiliejo, kad sukurtų spiralinių galaktikų tipus, kuriuos mes matome šiandien. Astronomai žino, kad taip nutiko, tačiau tikslus Pieno kelio laikas nebuvo aiškus. Dabar „Nature Astronomy“ paskelbtas naujas tyrimas atskleidė kai kurias mūsų namų galaktikos formavimo detales.
Naujasis tyrimas, pavadintas „Paukščių tako atsiradimas per tikslų žvaigždžių amžių su„ Gaia ““, yra pagrįstas ESA kosminio laivo „Gaia“ duomenimis. Gajos misija yra pavaizduoti žvaigždes Paukščių Take. Jis nepažymės jų visų, bet tiksliai išmatuos tik vieno procento galaktikos 100 milijardų žvaigždžių padėtį ir judesį. Šis pavyzdys atskleidžia bendrą galaktikos vaizdą.
Žvaigždės judėjimas jai yra suteikiamas jos formavimosi metu. Išmatuodamas šį judesį, Gaia sukuria 3D Paukščių Tako žemėlapį. Iš esmės tas žemėlapis leidžia astronomams atsigręžti į laiką, atsekiant žvaigždės judesį atgal. Štai kodėl „Gaia“ duomenys yra tokia galinga priemonė Pieno kelio istorijai suprasti.
Astronomų iš „Instituto de Astrofisica de Canarias“ (IAC) komanda pasinaudojo šiais duomenimis, kad ištirtų Pieno kelio istoriją ir išsiaiškintų, kaip ji atrodė praeityje. Pagrindinė straipsnio autorė yra IAC tyrėja Carme Gallart. Pranešime spaudai Gallartas teigė: „Mes išanalizavome ir palyginti su teoriniais modeliais Paukščių Tako žvaigždžių spalvų ir ryškumo (ryškumo) pasiskirstymą, suskaidydami juos į kelis komponentus; vadinamieji žvaigždžių halo (sferinė struktūra, apjuosianti spiralines galaktikas) ir storasis diskas (žvaigždės, sudarančios mūsų galaktikos diską, bet užimančios tam tikrą aukščio diapazoną.) “
Astronomai ištyrė Paukščių Tako galaktikos halo ir rado dvi skirtingas žvaigždžių populiacijas. Vienoje iš tų populiacijų dominuoja mėlynos žvaigždės. Šių žvaigždžių judesys astronomams pasakė, kad jos yra nykštukinės galaktikos, susiliejusios su Paukščių Taku, liekanos. Ta senovės nykštukinė galaktika pavadinta Gaia-Enceladus. Kitą halogeno populiaciją sudaro raudonos žvaigždės. Tų žvaigždžių istorija ir Paukščių Tako / Gaia-Enceladus susijungimo laikas niekada nebuvo gerai suprantamos.
Dėka „Gaia“ misijos ir šių astronomų darbo, mes dabar geriau suprantame susijungimą.
„Gaia duomenų analizė leido mums gauti žvaigždžių amžių pasiskirstymą abiejuose komponentuose ir parodė, kad jas sudaro vienodai senos žvaigždės, kurios yra senesnės nei storio disko žvaigždės“, - sako IAC tyrėjas ir bendraautorius Chrisas Brookas.
Tačiau kyla kitas klausimas: jei abi žvaigždžių populiacijos yra vienodo amžiaus, kuo jos skiriasi? Dažniausiai tai sietina su jų metališkumu.
„Galutinis galvosūkio gabalas buvo suteiktas atsižvelgiant į„ metalų “(elementų, kurie nėra vandenilis ar helis) kiekį vieno ar kito komponento žvaigždėse“, - aiškino IAC tyrėjas ir bendraautorius Tomás Ruiz Lara. „Žydrame komponente esančios žvaigždės turi mažesnį metalų kiekį nei raudonos spalvos komponentai.“
Šios išvados, pridėtos simuliacijų prognozės, kurios taip pat analizuojamos straipsnyje, leido tyrėjams baigti Pieno kelio formavimo istoriją.
Šio darbo rezultatai pasakoja apie žvaigždžių susiformavimą ir galaktikų susiliejimą bei augimą, kurio rezultatas yra šių dienų Paukščių Takas.
Ši istorija prasideda prieš 13 milijardų metų, kelis šimtus milijonų metų po Didžiojo sprogimo, kai žvaigždės formavosi dviejose atskirose sistemose. Viena buvo „Gaia-Enceladus“ nykštukinė galaktika, o kita buvo mūsų Paukščių Tako palikuonys. Ankstyvasis pieno kelias buvo maždaug 4 kartus masyvesnis nei nykštukinė galaktika ir buvo sudarytas iš jaunesnių, aukštesnio metalo žvaigždžių.
Maždaug prieš 10 milijardų metų įvyko žiaurus „Gaia-Enceladus“ ir ankstyvojo pieno kelio susidūrimas. Šis įvykis kai kurias žvaigždes iš nykštukinės galaktikos ir kitas iš didesnio Paukščių Tako privedė prie chaotiško judesio, ir galiausiai jos sudarė halo. Tada buvo ilgas chaotiškas žvaigždžių formavimo protrūkis, kol viskas susitvarkė prieš maždaug 6 milijardus metų. Tada dujos įsitvirtino galaktikos diske ir davė mums tai, ką mes vadiname plonu disku.
„Iki šiol visos kosmologinės prognozės ir tolimų spiralinių galaktikų, panašių į Pieno kelią, stebėjimai rodo, kad šis žiaurus mažesnių struktūrų susiliejimo etapas buvo labai dažnas“, - aiškina Matteo Monelli, IAC tyrėjas ir straipsnio bendraautorius. . „Dabar mes sugebėjome nustatyti proceso specifiką mūsų pačių„ Galaktikoje “, atskleisdami precedento neturinčias detales pirmuosius kosminės istorijos etapus“.
Daugiau:
- Pranešimas spaudai: Paaiškėjo pirmos Paukščių Tako dienos
- Tyrimo straipsnis: Paukščių tako gimimo per tikslus žvaigždžių amžius aprašymas su Gaia
- ESA misija „Gaia“
