Misja Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej dokonała przełomu w odkrywaniu historii formowania się Drogi Mlecznej. Okazuje się, że nasza galaktyka połączyła się z inną dużą galaktyką na początku swojego życia, około 10 miliardów lat temu. Dowody na tą kosmiczną kolizję rozrzucone są po całym niebie, ale Galia i jej niezwykła precyzja pozwoliły nam pokazać, co od zawsze ukrywa się na widoku. Gaia mierzy pozycję, ruch i jasność gwiazd niezwykle dokładnie.

Dziwna kolekcja.

Korzystając z danych zebranych przez pierwsze 22 miesięcy obserwacji, zespół astronomów pod kierownictwem Aminy Helmi z Uniwersytetu w Groningen (Holandia) obejrzała siedem milionów gwiazd – dla których dostępne są pełne pozycje 3D i prędkości – i okazało się, że około 30 000 z nich było część „dziwnej kolekcji” przechodzącej przez Drogę Mleczną. Obserwowane gwiazdy w szczególności przechodzą przez nasze słoneczne sąsiedztwo. Jesteśmy tak głęboko osadzeni w tej „kolekcji”, że gwiazdy otaczają nas niemal całkowicie, a więc można je zobaczyć na niemalże całym obszarze nieba.

Mimo, iż są one przeplatane innymi gwiazdami, gwiazdy w „kolekcji” wyróżniają się danymi z Gai, ponieważ wszystkie poruszają się wzdłuż wydłużonych trajektorii, w kierunku przeciwnym do większości innych miliardów gwiazd galaktyki, w tym Słońca.

Astronomowie odkryli ważne wydarzenie w historii formacji Drogi Mlecznej po odkryciu „dziwnej kolekcji” gwiazd poruszających się wzdłuż wydłużonych trajektorii.

Źródło: ESA (kompozycja artysty), Koppelman, Villalobos i Helmi (symulacja).

 

Wyróżniają się również na diagramie Hertzprunga-Russella, który służy do porównywania koloru i jasności gwiazd, wskazując, że należą one do wyraźnie odrębnej populacji gwiazd.

Ogromna liczba dziwnie poruszających się gwiazd ppobudziła ciekawość Aminy i jej kolegów, którzy podejrzewali, że mogą one mieć coś wspólnego z historią formowania się naszej rodzimej galaktyki Drogi Mlecznej. Naukowcy postanowili zbadać ich pochodzenie.

W przeszłości Amina i jej grupa badawcza korzystali z symulacji komputerowych do badania tego, co dzieje się z gwiazdami, gdy łączą się dwie duże galaktyki. Porównując te dane z danymi  z Gai, symulowane wyniki pasowały do ​​obserwacji.

„Kolekcja gwiazd, które znaleźliśmy z Gaią, ma wszystkie właściwości tego, czego można się spodziewać po gruzach fuzji galaktyk” – mówi Amina, główna autorka artykułu opublikowanego niedawno w Nature.

Innymi słowy, „kolekcja” jest tym, czego oczekiwali od gwiazd, które niegdyś stanowiły część innej galaktyki i zostały pochłonięte przez Drogę Mleczną. Gwiazdy tworzą teraz większość wewnętrznego halo naszej galaktyki – rozproszonego składnika starych gwiazd, które urodziły się we wczesnych czasach i teraz otaczają główną masę Drogi Mlecznej, znaną jako centralne wybrzuszenie i dysk.

Sam dysk galaktyczny składa się z dwóch części. Jest cienki dysk, który ma głębokość kilkuset lat świetlnych i zawiera wzór spiralnych ramion wykonanych przez jasne gwiazdy. I jest gruby dysk, który ma kilka tysięcy lat świetlnych. Zawiera około 10-20 procent gwiazd galaktyki, ale jej początki były trudne do określenia.

Według symulacji zespołu, galaktyka akrecyjna mogła zakłócić istniejącą wcześniej Drogę Mleczną i utworzyć gruby dysk.

Stwierdziliśmy, że nasza interpretacja jest prawie pewna, po uzupełnieniu danych z Gai o dodatkowe informacje na temat chemicznego składu gwiazd, dostarczone przez naziemne badanie APOGEE„, mówi Carine Babusiaux, Université Grenoble Alpes, Francja.

 

Galaktyka Gaia-Enceladus połączyła się z naszą galaktyką Drogi Mlecznej podczas jej wczesnych etapów formowania, 10 miliardów lat temu, a jej szczątki (widoczne na wizualizacji) można teraz znaleźć w całej galaktyce.

Źródło: ESA (kompozycja artysty), Koppelman, Villalobos and Helmi (symulacja), CC BY-SA 3.0 IGO.

 

Galaktyka GAIA-ENCELADUS

Jaką informację kryje skład chemiczny poznanych gwiazd.

Gwiazdy, które tworzą się w różnych galaktykach, mają unikalne składy chemiczne, które pasują do warunków panujących w naszej galaktyce. Jeśli ta „kolekcja gwiazd” była rzeczywiście pozostałością galaktyki, która połączyła się z naszą, gwiazdy powinny pokazać to w swoim składzie. I tak się stało.
Astronomowie nazwali tę galaktykę Gaia-Enceladus po jednym z gigantów w starożytnej greckiej mitologii, który był potomkiem Gai – Ziemi i Urana – Nieba.

Zgodnie z legendą, Enceladus został pochowany pod górą Etna na Sycylii i jest odpowiedzialny za lokalne trzęsienia ziemi. Podobnie gwiazdy Gai-Enceladusa zostały głęboko pochowane w danych Gai i wstrząsnęły Drogą Mleczną, prowadząc do powstania grubego dysku „- wyjaśnia Amina.

Mimo że nie było już więcej dowodów, zespół znalazł setki gwiazd zmiennych i 13 gromad kulistych w Drodze Mlecznej, które podążały podobnymi trajektoriami co gwiazdy dawnej galaktyki Gaia-Enceladus, co wskazuje, że były one pierwotnie częścią tego systemu.

Gromady kuliste to grupy do miliona gwiazd, utrzymywane razem dzięki grawitacji i orbitujące wokół centrum galaktyki. Fakt, że tak wiele klastrów można powiązać z galaktyką Gaia-Enceladus, to kolejna wskazówka, iż ​​musiała to być kiedyś ogromna galaktyka, z własnym otoczeniem gromad kulistych.

Dalsza analiza wykazała, że ​​galaktyka ta była podobna do wielkości jednego z Obłoków Magellana – dwóch galaktyk satelitów, mniej więcej dziesięć razy mniejszych niż obecny rozmiar Drogi Mlecznej.

10 miliardów lat temu, gdy doszło do fuzji z Gaia-Enceladus, sama Droga Mleczna była znacznie mniejsza, więc stosunek między nimi był mniej więcej cztery do jednego. Było to zatem wyraźnym ciosem dla naszej Galaktyki.

Zaczynamy odkrywać historię formacji Drogi Mlecznej, i jest to bardzo ekscytujące” – mówi Anthony Brown z Uniwersytetu w Lejdzie w Holandii, a także przewodniczący  Gaia Data Processing and Analysis Consortium Executive.

Od czasu pierwszych dyskusji o planowaniu misji Gaia, 25 lat temu,  główną misją  było zbadanie różnych strumieni gwiazd w Drodze Mlecznej i rekonstrukcja jej wczesnej historii. Ta wizja przekształcona w misję, przynosi obecnie oczekiwane efekty.

Gaja została zbudowana, by odpowiadać na takie pytania” – mówi Amina. „Możemy teraz powiedzieć, że tak właśnie powstała galaktyka w tych wczesnych epokach. To jest fantastyczne. Jest tak piękne i sprawia, że ​​czujesz się duży i mały w tym samym czasie.

Czytając ruchy gwiazd rozrzuconych po niebie, jesteśmy teraz w stanie przewinąć historię Drogi Mlecznej i odkryć  początki jej formowania, i to wszystko dzięki misji Gaia,” podsumowuje Timo Prusti, naukowiec projektu Gaia w ESA.

 

Global Astrometric Interferometer for Astrophysics GAIA, Kosmiczny Teleskop Gaia

Źródło: ESA , CC BY-SA 3.0 IGO.

Kategorie: Aktualności

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *