În primele zile ale Universului nostru, în urmă cu puțin peste 13 miliarde de ani, existau foarte puține structuri. Erau stele și se formau într-un ritm rapid, dând startul a ceea ce este cunoscută sub numele de Era Steliferelor. Dar galaxiile enorme, maiestuoase pe care le vedem astăzi, inclusiv galaxia noastră Calea Lactee, nu s-au format încă.
Primele galaxii care s-au format au fost galaxiile pitice și, în timp, s-au contopit pentru a construi tipurile de galaxii în spirală pe care le vedem astăzi. Astronomii știu că asta s-a întâmplat, dar calendarul exact pentru Calea Lactee nu a fost clar. Acum, un nou studiu publicat în Nature Astronomy a dezvăluit o parte din detaliile legate de formarea galaxiei noastre de acasă.
Noul studiu, intitulat „Descoperirea nașterii Calea Lactee prin vârste stelare exacte cu Gaia” se bazează pe date din navele spațiale Gaia ale ESA. Misiunea Gaiei este de a cartografia stelele pe Calea Lactee. Nu le va cartografia pe toate, dar va măsura cu exactitate poziția și mișcarea a doar un procent din cele 100 de miliarde de stele ale galaxiei. Acest eșantion dezvăluie o imagine de ansamblu a galaxiei.
Mișcarea unei stele este distribuită acelei stele în momentul formării ei. Gaia creează o hartă 3D a modului Lactee prin măsurarea acestei mișcări. În esență, harta le permite astronomilor să privească în timp, urmărind mișcarea stelei înapoi. Acesta este motivul pentru care datele Gaia sunt un instrument atât de puternic pentru a înțelege istoria Căii Lactee.
O echipă de astronomi de la Institutul de Astrofisică de Canarias (IAC) a utilizat aceste date pentru a examina istoria Căii Lactee și pentru a afla cum arăta în trecut. Autorul principal al articolului este Carme Gallart, cercetătoare la IAC. Într-un comunicat de presă, Gallart a spus: „Am analizat, și am comparat cu modelele teoretice, distribuția culorilor și a mărimilor (luminozitățile) stelelor pe Calea Lactee, împărțindu-le în mai multe componente; așa-numitul halo stelar (o structură sferică care înconjoară galaxii în spirală) și discul gros (stele care formează discul galaxiei noastre, dar ocupând un anumit interval de înălțime. "
Astronomii au studiat haloul galactic al Calea Lactee și au găsit acolo două populații distincte de stele. Una dintre aceste populații este dominată de stele albastre. Mișcarea acelor stele le-a spus astronomilor că sunt rămășițele unei galaxii pitice care s-au contopit cu Calea Lactee. Acea galaxie pitică antică poartă numele de Gaia-Enceladus. Cealaltă populație din halo este formată din stele roșii. Istoria acelor stele și calendarul fuziunii Calea Lactee / Gaia-Enceladus nu au fost niciodată bine înțelese.
Datorită misiunii Gaia și muncii acestor astronomi, acum obținem o mai bună înțelegere a fuziunii.
„Analiza datelor din Gaia ne-a permis să obținem distribuția vârstelor stelelor în ambele componente și a arătat că cele două sunt formate de stele la fel de vechi, care sunt mai vechi decât cele ale discului gros”, spune cercetătorul IAC și coautor Chris Brook.
Dar asta pune o altă întrebare: Dacă ambele populații de stele au aceeași vârstă, cum sunt ele diferite? În cea mai mare parte se reduce la metalicitatea lor.
„Ultima piesă a puzzle-ului a fost dată de cantitatea de„ metale ”(elemente care nu sunt hidrogen sau heliu) în stelele unei componente sau a celeilalte”, a explicat Tomás Ruiz Lara, cercetător și coautor al IAC. „Stelele din componenta albastră au o cantitate mai mică de metale decât cele ale componentei roșii.”
Aceste descoperiri, odată cu predicțiile simulărilor care sunt de asemenea analizate în articol, au permis cercetătorilor să completeze istoria formării Căii Lactee.
Rezultatele acestei lucrări spun o istorie a formării stelelor și a contopirii și creșterii galactice care are ca rezultat în Calea Lactee actuală.
Această poveste începe cu 13 miliarde de ani în urmă, la câteva sute de milioane de ani după Big Bang, când stelele se formau în două sisteme separate. Una era galaxia piticului Gaia-Enceladus, iar cealaltă era progenitorul Căii Lactee. Calea Lactee timpurie a fost de aproximativ 4 ori mai masivă decât galaxia pitică și a fost formată din stele mai tinere, cu o metalicitate mai mare.
În urmă cu aproximativ 10 miliarde de ani, a existat o coliziune violentă între Gaia-Enceladus și Calea Lactee timpurie. Acest eveniment a transformat câteva stele din galaxia piticului și altele din Calea Lactee mai mare în mișcare haotică și, în cele din urmă, au format halo. Apoi a existat o perioadă lungă de izbucniri haotice de formare stelară, până când lucrurile s-au stabilit în urmă cu aproximativ 6 miliarde de ani. Apoi, gazul s-a instalat în discul galaxiei și ne-a dat ceea ce numim discul subțire.
„Până în prezent, toate predicțiile și observațiile cosmologice ale galaxiilor spirale îndepărtate similare cu Calea Lactee indică faptul că această fază violentă de fuziune între structuri mai mici a fost foarte frecventă”, explică Matteo Monelli, cercetător la IAC și coautor al articolului. . „Acum am reușit să identificăm specificul procesului în propria noastră galaxie, dezvăluind primele etape ale istoriei noastre cosmice cu detalii fără precedent.”
Mai Mult:
- Comunicat de presă: au fost dezvăluite primele zile ale Căii Lactee
- Articolul de cercetare: Descoperirea nașterii Calea Lactee prin vârste stelare exacte cu Gaia
- Misiunea Gaia a ESA
