Mūsu Visuma pirmajās dienās, nedaudz vairāk kā pirms 13 miljardiem gadu, struktūras bija ļoti maz. Bija zvaigznes, un tās strauji veidojās, aizsākot tā dēvēto Stulbino laikmetu. Bet milzīgās, majestātiskās galaktikas, kuras mēs šodien redzam, ieskaitot mūsu Piena ceļa galaktiku, vēl nebija izveidojušās.
Pirmās veidotās galaktikas bija punduru galaktikas, un laika gaitā tās saplūda kopā, veidojot spirālveida galaktiku veidus, kādus mēs šodien redzam. Astronomi zina, ka tas ir noticis, bet precīzs Piena ceļa grafiks nav bijis skaidrs. Tagad jauns pētījums, kas publicēts žurnālā Nature Astronomy, ir atklājis dažas detaļas mūsu mājas galaktikas veidošanā.
Jaunais pētījums ar nosaukumu “Piena ceļa atklāšana, izmantojot precīzus zvaigžņu vecumus, izmantojot Gaia” ir balstīts uz datiem no ESA kosmosa kuģa Gaia. Gaijas misija ir kartēt zvaigznes Piena Ceļā. Tas ne kartē tos visus, bet precīzi izmērīs tikai viena procenta galaktikas 100 miljardu zvaigžņu stāvokli un kustību. Šis paraugs atklāj galaktikas kopējo ainu.
Zvaigznes kustība tai tiek piešķirta tās veidošanās brīdī. Gaia izveido Piena ceļa 3D karti, izmērot šo kustību. Būtībā šī karte ļauj astronomiem atskatīties laikā, izsekojot zvaigznes kustībai atpakaļ. Tāpēc Gaia dati ir tik spēcīgs rīks Piena ceļa vēstures izpratnei.
Astronomu komanda no Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC) izmantoja šos datus, lai izpētītu Piena ceļa vēsturi un uzzinātu, kā tas izskatījās pagātnē. Raksta galvenā autore ir IAC pētniece Karmela Gallarta. Paziņojumā presei Gallarts sacīja: “Mēs esam analizējuši un salīdzinājuši ar teorētiskajiem modeļiem Zvaigžņu krāsu un lieluma (spilgtuma) sadalījumu Piena ceļā, sadalot tos vairākos komponentos; tā dēvētais zvaigžņu halo (sfēriska struktūra, kas ieskauj spirālveida galaktikas) un biezais disks (zvaigznes, kas veido mūsu Galaktikas disku, bet aizņem noteiktu augstuma diapazonu.) ”
Astronomi ir izpētījuši Piena Ceļa galaktisko halogu un tur atraduši divas atšķirīgas zvaigžņu populācijas. Vienā no šīm populācijām dominē zilās zvaigznes. Šo zvaigžņu kustība astronomiem sacīja, ka tās ir punduru galaktikas paliekas, kas saplūda ar Piena ceļu. Šī senā punduru galaktika ir nosaukta Gaia-Enceladus. Otru Halo populāciju veido sarkanās zvaigznes. Šo zvaigžņu vēsture un Piena Ceļa / Gajas-Enceladus apvienošanās laika grafiks nekad nebija labi saprotams.
Pateicoties Gaia misijai un šo astronomu darbam, mēs tagad gūstam labāku izpratni par apvienošanos.
"Gaia datu analīze ļāva mums iegūt zvaigžņu vecuma sadalījumu abās sastāvdaļās un parādīja, ka tās veido vienlīdz vecas zvaigznes, kas ir vecākas nekā biezā diska zvaigznes," saka IAC pētnieks un līdzautors Kriss Brūks.
Bet tas rada vēl vienu jautājumu: ja abas zvaigžņu populācijas ir vienāda vecuma, kā tās atšķiras? Lielākoties tas ir saistīts ar viņu metalitāti.
“Galīgo mīklas gabalu deva“ metālu ”(elementu, kas nav ūdeņradis vai hēlijs) daudzums viena vai otra komponenta zvaigznēs,” skaidroja IAC pētnieks un līdzautors Tomás Ruiz Lara. "Zilajā komponentā esošajās zvaigznēs ir mazāks metālu daudzums nekā sarkanajā komponentā."
Šie atklājumi, pievienojot simulāciju prognozes, kuras arī tiek analizētas rakstā, ļāva pētniekiem pabeigt Piena ceļa veidošanās vēsturi.
Šī darba rezultāti stāsta par zvaigžņu veidošanos un galaktisko apvienošanos un izaugsmi, kā rezultātā veidojas mūsdienu Piena ceļš.
Šis stāsts sākas pirms 13 miljardiem gadu, vairākus simtus miljonus gadu pēc Lielā sprādziena, kad zvaigznes veidojās divās atsevišķās sistēmās. Viena bija Gaia-Enceladus punduru galaktika, bet otra bija mūsu Piena ceļa priekštece. Agrīnais Piena ceļš bija apmēram 4 reizes masīvāks nekā punduru galaktika, un to veidoja jaunākas, augstākas metāliskuma zvaigznes.
Apmēram pirms 10 miljardiem gadu notika vardarbīga sadursme starp Gaia-Enceladus un agro Piena ceļu. Šis notikums dažas zvaigznes no pundurgalaktikas un dažas no lielāka Piena Ceļa panāca haotiskā kustībā, un galu galā tās veidoja halo. Pēc tam notika ilgs haotiskais zvaigžņu veidošanās uzliesmojums, līdz lietas izšķīrās apmēram pirms 6 miljardiem gadu. Tad gāze nogulēja galaktikas diskā un deva mums to, ko mēs saucam par plānu disku.
“Līdz šim visas kosmoloģiskās prognozes un novērojumi par tālu spirālveida galaktikām, kas līdzīgas Piena ceļam, norāda, ka šī vardarbīgā mazo struktūru apvienošanās fāze bija ļoti bieža,” skaidro Matteo Monelli, IAC pētnieks un raksta līdzautors. . "Tagad mēs esam spējuši identificēt procesa specifiku mūsu pašu Galaktikā, atklājot mūsu kosmiskās vēstures pirmos posmus ar vēl nepieredzētām detaļām."
Vairāk:
- Preses relīze: Piena ceļa sākuma dienas ir atklātas
- Pētījuma raksts: Piena ceļa dzimšanas atklāšana precīzos Zvaigžņu vecumos ar Gaju
- ESA Gaia misija
