Знайдено два найстаріші будівельні блоки Чумацького Шляху

Галактики ростуть, захоплюючи матеріал з міжгалактичного простору, а також просто поглинаючи інші галактики. Ми бачимо, як це відбувається у Всесвіті, і знаємо, що в минулому це мало статися і з нашою галактикою, Чумацьким Шляхом. Завдяки обсерваторії Gaia астрономи знайшли два найдавніших злиття, що відбулися в нашій галактиці.

Gaia – це місія Європейського космічного агентства, відповідальна за найточнішу карту Чумацького Шляху з усіх коли-небудь створених. Така карта показує нам, де сьогодні знаходяться мільярди зірок, але її також можна використовувати для галактичної археології – з’ясування того, звідки з’явилися деякі з них.

Злиття галактик – повільна і безладна справа. Зазвичай воно приносить набагато більше газу, який зрештою утворює нові зорі. Старі зорі з початкових галактик змішуються разом, і якби ви просто фотографували їх, то не змогли б їх розрізнити. Але дані Gaia в поєднанні зі спектрами зірок з Sloan Digital Sky Survey (DR17) дозволили нам виявити набагато більше.

Величезна карта Gaia також надає інформацію про рух зірок. Якщо група зірок рухається однаково, це натяк на те, що вони можуть бути пов’язані між собою, але доказом цього є їхній хімічний склад.

Здебільшого зорі складаються з водню та гелію, але в них є домішки й інших елементів. Це називається металічністю, і вона може працювати як відбиток пальця або як штамп з датою. Чим старша зоря, тим менша її металічність. Зірки створили інші елементи, окрім гелію, тому старі зорі мали менше металів, з якими можна було гратися, коли вони формувалися. Крім того, зорі, які сформувалися в одному регіоні, матимуть схожий склад.

Поєднання металічності та руху дозволяє дослідникам з’ясувати, чи пов’язані ці групи між собою.

Вони робили це неодноразово, з такими потоками зірок, як Понтійський потік і “бідне старе серце” Чумацького Шляху в 2022 році, а також з останнім великим злиттям, спричиненим зіткненням з галактикою Гайя Енцелад/Сосиска між 8 і 10 мільярдами років тому. Два нових компоненти називаються “Шакті” і “Шива”, і вони набагато старші. Вони злилися з прото-Молочним Шляхом між 12 і 13 мільярдами років тому.

“По-справжньому дивовижним є те, що ми взагалі можемо виявити ці стародавні структури”, – сказав Кхіаті Малхан з Інституту астрономії Макса Планка (MPIA), який очолював дослідження, в заяві. “Чумацький Шлях настільки змінився з моменту народження цих зірок, що ми не очікували, що зможемо так чітко розпізнати їх як групу – але безпрецедентні дані, які ми отримуємо від Gaia, зробили це можливим”.

“Коли ми візуалізували орбіти всіх цих зірок, серед зірок певного хімічного складу виділилися дві нові структури, – додає Кхіаті. “Ми назвали їх Шакті та Шива”.

Захоплююча відмінність Шакті і Шиви від Старого Серця Чумацького Шляху полягає в тому, що ці компоненти розкидані далеко від ядра нашої галактики. Шакті обертається далі, ніж Шива, і по більш коловій орбіті. Якби ми повернули час на 12 мільярдів років назад, ми б не побачили галактику зі спіральними рукавами в тонкому диску. Ми б побачили безладні потоки зірок, що утворилися внаслідок численних зіткнень.

“Шакті і Шива можуть бути першими двома доповненнями до “бідного старого серця” нашого Чумацького Шляху, що ініціюють його зростання до великої галактики”, – сказав в іншій заяві співавтор Ганс-Вальтер Рікс, також з MPIA і провідний “галактичний археолог” з роботи 2022 року.

Майбутні релізи Gaia можуть виявити більше потоків і більш давніх компонентів Чумацького Шляху. Вони можуть надати важливі відсутні кроки у формуванні та еволюції нашої власної галактики.