Новый анализ 250 млн. звезд позволил астрономам точно определить временные диапазоны самых важных этапов истории нашей галактики.
Главный элемент спиральной галактики Млечный Путь – толстый диск плоской формы, в котором сосредоточена основная звездная масса – сформировался задолго до большей части звездного гало, окутывающего диск, говорится в работе, опубликованной командой астрономов из Института астрономии Макса Планка в Гейдельберге (Германия). Как отмечают авторы публикации, благодаря их исследованию появилась возможность «предоставить очень четкую хронологию того, что произошло в самое раннее время возникновения нашего Млечного Пути».
Ученые изучили почти 250 000 субгигантов — звезд, которые становились больше и холоднее по мере того, как расходовалось водородное топливо в их ядрах. По температуре и светимости этих звезд можно рассчитать их возраст, что позволяет исследователям определить, как на разных этапах формирования галактики рождались звезды с разным химическим составом и орбитами вокруг центра Млечного Пути.
Ученые обнаружили, что толстый диск Млечного Пути начал формироваться около 13 миллиардов лет назад, т.е. примерно через 800 миллионов лет после рождения Вселенной. Около восьми миллиардов лет назад в диске, толщиной 6000 световых в окрестностях Солнца, начался и долгое время продолжался процесс звездообразования. Исследователи рассчитали, что за этот период содержание железа в толстом диске, увеличилось в 30 раз, поскольку взрывавшиеся звезды обогащали его газопылевое облако. На заре эры возникновения толстого диска в новорождённых звездах было в десять раз меньше железа, чем в Солнце. К концу, пять миллиардов лет спустя, звезды толстого диска были уже в три раза богаче железом, чем Солнце. Соответственно существует тесная связь между возрастом звезды толстого диска и содержанием железа. С течением времени состав газа по всему толстому диску стал однороден, а в составе новых звезд стало неуклонно увеличиваться количество железа, вне зависимости от того, образовались ли звезды близко или далеко от галактического центра.
Ранее, в 2018 году астрономы выдвинули гипотезу, что в 10 миллиардов лет назад Млечный путь пережил столкновение с другой галактикой, названной астрономами Гайя-Энцелад, и большая часть звезд в гало – это наследство, доставшееся от нее. В этих звездах содержание железа меньше, чем звездах толстого диска. В новой работе пересматривается дата этого галактического события. Авторы работы пришли к выводу, что слияние произошло на один миллиард лет раньше, чем предполагалось: когда газопылевые облака галактик столкнулись, скорость звездообразования в нашей галактике достигла рекордно высокого уровня, и произошло это 11 миллиардов лет назад. В результате столкновения в гало попало несколько звезд толстого диска, которые были идентифицированы по более высокому содержанию железа в составе. Исследователи обнаружили, что этим звездам-всплескам не менее 11 миллиардов лет, что подтверждает дату слияния.
После того, как 8 миллиардов лет назад в толстом диске закончился газ, процесс звездообразования там остановился, но продолжался в тонком диске, из которого с тех пор рождаются звезды, в том числе Солнце возрастом 4,6 миллиарда лет и большинство его звездных соседей. Исследователи отмечают, что в последние восемь миллиардов лет Млечный Путь остается «довольно спокойным, больше не сталкиваясь с большими галактиками», что отличает его от большинства сверстников.
