Nowe odkrycia Kosmicznego Teleskopu Gaia sugerują, że Droga Mleczna mogła niedawno zjeść młodą galaktykę w ujęciu kosmicznym. W rzeczywistości wydaje się, że doszło do ostatniej dużej kolizji pomiędzy naszą galaktyką a inną galaktyką Miliardy Wiele lat później, niż wcześniej oczekiwano.
Od dawna wiadomo, że Droga Mleczna urosła w wyniku serii gwałtownych zderzeń, które rozerwały małe galaktyki pod wpływem ogromnego wpływu grawitacyjnego spiralnego domu naszego Układu Słonecznego. Zderzenia te rozprowadzają gwiazdy z pożerającej galaktyki po halo otaczającym główny dysk Drogi Mlecznej i jej charakterystyczne ramiona spiralne. Te ataki galaktycznego kanibalizmu powodują również „zmarszczki” falujące na Drodze Mlecznej i wpływające na różne „rodziny” gwiazd, różnego pochodzenia i na różne sposoby.
Dzięki możliwości precyzyjnego określenia położenia i ruchu ponad 100 000 lokalnych gwiazd Układu Słonecznego w całym katalogu obiektów gwiezdnych na wyświetlaczach, Gaia ma na celu ponowne opowiedzenie historii Drogi Mlecznej poprzez zliczenie jej zmarszczek.
Powiązany: W Drodze Mlecznej znajdują się 3 gwiazdy-intruzi, które „uciekają” – w złym kierunku
„Wraz z wiekiem stajemy się coraz bardziej pomarszczeni, ale nasza praca pokazuje, że w przypadku Drogi Mlecznej jest odwrotnie” – mówi Thomas Donlon, kierownik zespołu badawczego w Rensselaer Polytechnic Institute and University „To coś w rodzaju wszechświata Benjamina Buttona, który staje się mniej pomarszczony wraz z wiekiem.” świat Alabamy, – stwierdził w oświadczeniu. „Patrząc, jak te zmarszczki znikają w czasie, możemy wyśledzić, kiedy Droga Mleczna doświadczyła ostatniej poważnej katastrofy – i okazuje się, że stało się to miliardy lat później, niż sądziliśmy”.
Te galaktyczne zmarszczki odkryła Gaia dopiero w 2018 roku; Po raz pierwszy przeprowadzono szeroko zakrojone badania mające na celu ustalenie czasu kolizji, która doprowadziła do ich pojawienia się.
Aureola gwiazd porusza się w dziwny sposób
Halo naszej galaktyki jest pełne gwiazd o dziwnych orbitach, z których wiele uważa się za „pozostałości” galaktyk, które kiedyś zostały pochłonięte przez Drogę Mleczną.
Uważa się, że wiele z tych gwiazd to pozostałości po tak zwanym „ostatnim większym połączeniu”, odnoszącym się do ostatniego poważnego zderzenia Drogi Mlecznej z inną galaktyką. Naukowcy uważają, że w tę niedawną poważną kolizję mogła być zaangażowana masywna galaktyka karłowata, a wydarzenie to jest znane jako połączenie Gaia-Sausage-Enceladus (GSE). Uważa się, że wypełniła Drogę Mleczną gwiazdami na orbitach, które zbliżyły ją do centrum galaktyki. Uważa się, że GSE miało miejsce między 8 a 11 miliardami lat temu, kiedy Droga Mleczna była w powijakach.
Od 2020 roku Thomas i jego zespół porównują zmarszczki Drogi Mlecznej z symulacjami tego, jak mogą wyglądać zderzenia i połączenia galaktyk. Jednak obserwacje tych dziwnie krążących gwiazd za pomocą teleskopu Gaia – opublikowane w ramach wydania Data Release 3 teleskopu kosmicznego w 2022 r. – sugerują, że te dziwne obiekty gwiezdne mogły zostać osadzone w wyniku innego zdarzenia połączenia.
„Dzięki symulowanym połączeniom możemy zobaczyć, jak kształty i liczba zmarszczek zmieniają się w czasie. To pozwala nam określić dokładny czas, w którym symulacja najlepiej odpowiada temu, co widzimy obecnie w rzeczywistych danych Gai dla Drogi Mlecznej – jest to metoda, którą zastosowaliśmy w naszej pracy. w tym nowym badaniu” – wyjaśnił Donlon. „Dzięki temu odkryliśmy, że zmarszczki powstały najprawdopodobniej w wyniku zderzenia galaktyki karłowatej z Drogą Mleczną około 2,7 miliarda lat temu. Nazwaliśmy to wydarzenie „radialnym połączeniem Dziewicy”.
„Aby zmarszczki gwiezdne były tak wyraźne, jak widać w danych z Gai, musiały dołączyć do nas niecałe trzy miliardy lat temu – co najmniej pięć miliardów lat później, niż wcześniej sądzono” – powiedziała członkini zespołu Heidi Jo Newberg, również z Rensselaer. – poinformował Instytut Politechniczny. „Nowe zmarszczki gwiazdowe powstają za każdym razem, gdy gwiazdy poruszają się tam i z powrotem przez centrum Drogi Mlecznej. Gdyby dołączyły do nas osiem miliardów lat temu, byłoby tak wiele zmarszczek obok siebie, że nie bylibyśmy już w stanie ich zobaczyć jako oddzielne funkcje.”
Niedawne badanie obserwacji Gai stawia pod znakiem zapytania, czy rzeczywiście potrzebne było masowe, starożytne połączenie się we wczesnej historii Drogi Mlecznej, aby wyjaśnić dziwne orbity niektórych gwiazd w galaktyce. Poddaje to w wątpliwość wszystkie gwiazdy powiązane wcześniej z fuzją GSE.
„To odkrycie – że znaczna część Drogi Mlecznej dołączyła do nas dopiero w ciągu ostatnich kilku miliardów lat – stanowi poważną zmianę w stosunku do tego, co astronomowie sądzili do tej pory” – powiedział Donlon. „Wiele modeli i popularnych pomysłów na temat wzrostu Drogi Mlecznej przewiduje, że niedawne bezpośrednie zderzenie z galaktyką karłowatą o tej masie będzie bardzo rzadkie”.
Zespół uważa również, że radialne połączenie Panny sprowadziło do naszej galaktyki rodzinę innych małych galaktyk karłowatych i gromad gwiazd, które mogły zostać wchłonięte przez Drogę Mleczną mniej więcej w tym samym czasie.
Przyszłe badania i dane z Gai mogą wykazać, czy jakiekolwiek obiekty wcześniej powiązane z wydarzeniem GSE są rzeczywiście powiązane z nowszą Radialną Fuzją Panny.
To nowe badanie jest najnowszym z szeregu odkryć wynikających z danych Gaia, które piszą na nowo historię Drogi Mlecznej.
Ten kosmiczny przegląd był możliwy dzięki wyjątkowej zdolności Gai do badania dużej liczby gwiazd nad Ziemią, co umożliwiło teleskopowi kosmicznemu sporządzenie niezrównanej dotychczas mapy pozycji, odległości i ruchów około 1,5 miliarda gwiazd.
„Dzięki nowym danym z Gai historia Drogi Mlecznej jest nieustannie zapisywana na nowo” – podsumował Donlon. „Nasz obraz przeszłości Drogi Mlecznej zmienił się dramatycznie w porównaniu z dekadą temu i uważam, że nasze zrozumienie tych połączeń będzie się szybko zmieniać”.
Wyniki badań zespołu opublikowano w maju magazyn Miesięczne powiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego.