Odkryto dwa starożytne strumienie gwiazd, które pomogły w budowie wczesnej Drogi Mlecznej

Zapisz się na biuletyn naukowy CNN dotyczący teorii cudów. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.

CNN
—

Astronomowie wykorzystali teleskop kosmiczny Gaia do obserwowania niektórych z pierwszych elementów składowych galaktyki droga Mleczna: Dwa starożytne strumienie gwiazd zwane Shakti i Shiva pomogły naszej macierzystej galaktyce rosnąć i ewoluować ponad 12 miliardów lat temu.

Te strumienie gwiazd, nazwane na cześć hinduskich bóstw, wydają się być pozostałością dwóch galaktyk, które połączyły się z wczesną wersją Drogi Mlecznej 12–13 miliardów lat temu, kiedy we wszechświecie formowały się pierwsze galaktyki. Struktury są tak starożytne, że powstały przed najstarszymi częściami ramion spiralnych i centralnego dysku Drogi Mlecznej.

Badanie szczegółowo opisujące obserwacje ukazało się w czwartek w Dziennik astrofizyczny.

„Naprawdę zadziwiające jest to, że w ogóle możemy odkryć te starożytne struktury” – stwierdził w oświadczeniu główny autor badania, dr Khayati Malhan, badacz ze stopniem doktora i pracownik naukowy Humboldta na Uniwersytecie w Sztokholmie w Szwecji. „Droga Mleczna zmieniła się tak znacząco od czasu narodzin tych gwiazd, że nie spodziewaliśmy się wyraźnego rozpoznania ich jako grupy – ale bezprecedensowe dane, które uzyskaliśmy z Gai, umożliwiają to.”

Według naukowców obserwacja gwiezdnych cudów Shakti i Shivy może pomóc astronomom rozwikłać tajemnice początków Drogi Mlecznej i ewolucji podobnych masywnych galaktyk we wszechświecie.

Teleskop kosmiczny Gaia, wystrzelony przez Europejską Agencję Kosmiczną w 2013 roku, rozpoczął obserwacje Wszechświata w roku następnym. Astronomowie wykorzystali obserwacje Gai do odkrycia nieznanych wcześniej struktur w Drodze Mlecznej, co pomogło im poskładać historię galaktyki. Zbiór danych teleskopu dostarczył także astronomom lokalizacji, odległości i ruchów Prawie 2 miliardy gwiazd w galaktyce.

W 2022 roku współautor badania Hans-Walter Rex i jego współpracownicy wykorzystali Gaię do spojrzenia w serce Drogi Mlecznej i odkryli najstarsze gwiazdy, jakie kiedykolwiek znaleziono w galaktyce podczas „Archeologia galaktyczna„Notatki. Analiza danych z prawie 6 milionów gwiazd zaobserwowanych przez Gaia i Sloan Digital Sky Survey ujawniła dwa strumienie, które wydają się różnić od pozostałych.

Dane z badania obejmowały szczegółowe informacje na temat składu chemicznego gwiazd.

„Zaobserwowaliśmy, że w przypadku określonej populacji gwiazd ubogich w metale gwiazdy były skupione wokół dwóch określonych pasm energii i momentu pędu” – powiedział Malhan.

Shakti i Shiva znajdują się w pobliżu serca Drogi Mlecznej, a szacuje się, że masa każdego strumienia odpowiada około 10 milionom słońc. Tutaj wszystkie starożytne gwiazdy są podobne pod względem wieku, ścieżki orbity i składu, co pomogło astronomom ustalić, że oba strumienie były prawdopodobnie włóknami pochodzącymi z zewnętrznego źródła, które splatały się ze sobą i stały się częścią Drogi Mlecznej.

Naukowcy porównali odkrycie Śiwy i Śakti do znalezienia pierwszych śladów starożytnej osady, która ostatecznie przekształciła się w duże, nowoczesne miasto.

„Gwiazdy tam są tak stare, że brakuje im wielu pierwiastków metali ciężkich, które powstały później we wszechświecie. Te metale ciężkie to te, które tworzą się wewnątrz gwiazd i po śmierci rozprzestrzeniają się w przestrzeń kosmiczną. „To właśnie te metale ciężkie które powstają wewnątrz gwiazd i po śmierci rozprzestrzeniają się w przestrzeń kosmiczną” – powiedział Rex, dyrektor Instytutu Maxa Plancka w Departamencie Galaktyk i Kosmologii w Niemczech. W oświadczeniu: „Gwiazdy w sercu naszej galaktyki są ubogie w metale dlatego nazwaliśmy ten region „biednym starym sercem” Drogi Mlecznej.”

„Jak dotąd rozpoznaliśmy tylko te bardzo wczesne fragmenty, które połączyły się, tworząc starożytne jądro Drogi Mlecznej. W przypadku Shakti i Shivy widzimy teraz pierwsze fragmenty, które wydają się stosunkowo starożytne, ale istnieją dalej. To wskazuje na pierwsze etapy wzrostu naszej galaktyki do jej obecnych rozmiarów.”

Droga Mleczna początkowo była mała, a następnie rosła, łącząc się z innymi galaktykami, zdobywając gwiazdy i wodór, tworząc więcej gwiazd. Każda galaktyka zawiera wodór, który pomaga w narodzinach gwiazd. Kiedy galaktyki łączą się i zderzają, ich chmury wodoru ulegają rozerwaniu, co może doprowadzić do szaleństwa narodzin gwiazd.

Z biegiem czasu długie włókna gazu i pyłu zebrały się w Drodze Mlecznej, dając początek nowoczesnej strukturze spiralnej dzisiejszej galaktyki.

Gaia pomogła już astronomom określić, kiedy w przeszłości Droga Mleczna doświadczyła różnych zdarzeń fuzji, a przyszłe obserwacje mogą dostarczyć więcej informacji.

„Ujawnienie więcej informacji na temat pochodzenia naszej galaktyki jest jednym z celów Gai i z pewnością go osiąga” – powiedział Timo Prosti, naukowiec zajmujący się projektem Gaia w Europejskiej Agencji Kosmicznej, który nie był zaangażowany w badania.

„Musimy zidentyfikować subtelne, kluczowe różnice między gwiazdami Drogi Mlecznej, aby zrozumieć, w jaki sposób powstała i ewoluowała nasza galaktyka. Wymaga to niezwykle precyzyjnych danych – a teraz, dzięki Gaia, mamy te dane. Kiedy odkrywamy zaskakujące części naszej galaktyki, galaktykę, taką jak strumienie Śiwa i Śakti, wypełniamy luki. Malujemy pełniejszy obraz nie tylko naszego obecnego siedliska, ale także naszej wczesnej historii kosmicznej.