Это были древние галактики, которые слились с нашей более 12 миллиардов лет назад.
Галактики растут, захватывая материал из межгалактического пространства, а также просто поглощая другие галактики. Мы видим, как это происходит во Вселенной, и знаем, что в прошлом это должно было произойти с нашей собственной галактикой, Млечным Путем. Благодаря обсерватории Gaia астрономы обнаружили два самых старых слияния, произошедших в нашей Галактике.
Gaia – это миссия Европейского космического агентства, которая отвечает за создание самой точной карты Млечного Пути из когда-либо созданных. Такая карта позволяет определить, где сегодня находятся миллиарды звезд, но ее можно использовать и для галактической археологии – выяснить, откуда взялись некоторые из звезд.
Слияние галактик – дело медленное и беспорядочное. Обычно в результате слияния появляется много газа, из которого в итоге образуются новые звезды. Старые звезды из исходных галактик смешиваются друг с другом, и если бы вы просто сфотографировали их, то не смогли бы их различить. Но данные Gaia в сочетании со спектрами звезд из Слоуновского цифрового небесного обзора (DR17) позволили нам выявить гораздо больше.
Огромная карта Gaia также содержит информацию о движении звезд. Если группа звезд движется одинаково, это намек на то, что они могут быть родственниками, но доказательством может служить их химический состав.
Звезды состоят в основном из водорода и гелия, но в их составе есть и другие элементы. Это называется металличностью, и она может служить как отпечатком пальца, так и штампом даты. Чем старше звезда, тем ниже ее металличность. Звезды создали элементы помимо гелия, поэтому у более старых звезд было меньше металлов, с которыми они могли играть при формировании. Кроме того, звезды, сформировавшиеся в одном и том же регионе, будут иметь схожий состав.
Соединив металличность и движение, исследователи могут выяснить, принадлежат ли эти группы друг другу.
Они уже неоднократно делали это: с потоками звезд, такими как поток Понтус и “бедное старое сердце” (остатки старого галактического ядра) Млечного Пути в 2022 году, а также с самым последним крупным слиянием, вызванным столкновением с галактикой Gaia Enceladus/Sausage примерно 8-10 миллиардов лет назад. Два новых компонента называются “Шакти” и “Шива”, и они гораздо старше. Они слились с прото-Млечным Путем между 12 и 13 миллиардами лет назад.
“По-настоящему удивительно то, что мы вообще можем обнаружить эти древние структуры”, – говорит Кхьяти Малхан из Института астрономии Макса Планка (MPIA), возглавлявший исследование. “Млечный Путь так сильно изменился с момента рождения этих звезд, что мы не ожидали, что сможем так четко распознать их как группу, но беспрецедентные данные, которые мы получаем от Gaia, сделали это возможным”.
“Когда мы визуализировали все их орбиты, то среди звезд определенного химического состава выделились две новые структуры”, – добавила Кхьяти. “Мы назвали их Шакти и Шива”.
Захватывающее отличие Шакти и Шивы от остатков старого галактического ядра Млечного Пути заключается в том, что эти компоненты находятся далеко от ядра нашей галактики. Шакти вращается по орбите дальше, чем Шива, и по более круговой траектории. Если бы мы повернули время на 12 миллиардов лет назад, мы бы не увидели нашу красивую галактику со спиральными рукавами в тонком диске. Мы бы увидели беспорядочные потоки звезд, образовавшиеся в результате многочисленных столкновений.
“Шакти и Шива могут быть первыми двумя пополнениями к “бедному старому сердцу” нашего Млечного Пути, положившими начало его росту в большую галактику”, – сказал в другом заявлении соавтор работы Ханс-Вальтер Рикс, также сотрудник MPIA и ведущий “галактический археолог”.
Будущие релизы телескопа Gaia могут открыть больше потоков и более древних компонентов Млечного Пути. Они могут предоставить важные недостающие фрагменты в формировании и эволюции нашей собственной галактики.
Исследование опубликовано в журнале The Astrophysical Journal.
Читайте также: Невероятный двойник галактики Млечный Путь обнаружен в неожиданном месте и времени