В младенчестве галактика Млечный путь была далека от миролюбивого космического тела, ползущего по вселенной. Он рванулся вперед в поисках новых звезд, которые можно было бы срастить, расти и развиваться с течением времени. В новом докладе , опубликованном в Nature Astronomy, группа ученых во главе с Кармом Галлартом из Института астрофизики Канарских островов подтверждает, что Млечный путь каннибализировал карликовую галактику на четверть ее размера почти 10 миллиардов лет назад. Их анализ данных, собранных спутником Gaia Европейского космического агентствапомогает проиллюстрировать то, что произошло в последствии, когда сотни тысяч звезд были отброшены далеко от их точек происхождения.
"В течение нескольких лет были намеки на то, что внутренний гало Млечного пути, близкий к Солнцу, включал звезды, которые возникли во внешней галактике", - говорит Галларт. "Но только после второго выпуска данных миссии Gaia это событие слияния можно было подтвердить более подробно .
Галларт и ее команда начали свое исследование со скромной целью-определить возраст около 600 000 звезд, найденных в Млечном пути. Затем их внимание привлекло нечто необычное. Данные, которые они исследовали, представляют звездную светимость как функцию цвета, от синего до красного.(На светимость влияет множество различных факторов, но в первую очередь химический состав—синие звезды образуются из более низких концентраций металлов, в то время как красные звезды образуются из более высоких концентраций . Команда начала замечать, что некоторые звезды загадочным образом проявляются в двух различных компонентах гало Млечного пути (сферическая структура, которая простирается за пределы главного диска галактики). Некоторые из них были более синими, чем другие, и предыдущие исследования уже связали эти синие звезды как часть колбасообразной карликовой галактики под названием Гайя-Энцелад. Но другие звезды, состоящие из красной последовательности, не имели надлежащей истории происхождения.
Таким образом, команда приступила к определению возраста этих звезд, в надежде, что это прольет свет на то, откуда они пришли. Это далеко не простая задача. "В отличие от других звездных свойств, таких как светимость, цвет, скорость или химический состав, звездный возраст не может быть измерен напрямую”, - говорит она."Они требуют сравнения наблюдаемых свойств, таких как яркость и цвет, с предсказаниями моделей звездной эволюции “"Понимание реальной светимости звезды означает, что вам нужно знать ее расстояние, и поскольку Земля находится внутри “внутри” Млечного пути, вы должны выяснить расстояние для каждой звезды независимо, один за другим.
К счастью, Галларт и ее коллеги специализируются на выведении звездного возраста—и они обнаружили, что звезды красной последовательности были похожи по возрасту на синие. Картина, которую они рисуют, заключается в том, что этим звездам гало было около трех миллиардов лет, когда Млечный путь каннибализировал Гайю-Энцелад, делая звезды около 13 миллиардов лет. Это старше, чем средняя звезда, найденная в толстом диске Млечного пути. Событие слияния, вероятно, бросило голубые звезды первоначально из Карликовой галактики в гало Млечного пути.Между тем, красные звезды, идентифицированные в гало, по-видимому, являются одними из первых звезд, когда-либо сформировавшихся в Млечном Пути. Они исходили от диска, и сила и энергия, высвободившиеся в результате слияния, бросили их в ореол.
Более того, похоже, слияние превратило звездообразование в основной диск до 11. Диск непрерывно формировал звезды с момента своего создания, но Гайя-Энцелад действовал как своего рода энергетическая еда для Млечного пути, поставляя газ, который питал Звездные питомники. Новые результаты показывают, что он продолжал выпускать звезды с рекордной скоростью до тех пор, пока от 6 до 8 миллиардов лет назад, когда он перешел в более тонкий диск, в котором доминировали молодые звезды.
"Я думаю, что у нас уже есть хорошая общая картина того, что произошло в начале истории Млечного пути”, - говорит Галларт. "Мы имеем здесь представление о самых первых моментах эволюции диска и гало Млечного пути.
Полученные результаты убедительны благодаря надежности данных миссии Gaia. Более точные возрасты звезд могли бы сказать нам, сколько времени на самом деле потребовалось Млечному пути, чтобы полностью съесть Гайю-Энцелад, и вполне возможно, что Гайя или другая миссия могут помочь установить эти цифры в один прекрасный день. Возможно, это не единственное событие слияния, которое помогло сформировать Млечный путь. Галларт говорит, что есть по крайней мере одно продолжающееся расследование, намекающее на такое событие, поэтому похоже, что мы только начинаем разгадывать тайну Млечного пути, древнюю хищническую историю.