Астрономи виявили "серце" Чумацького Шляху

Використовуючи вимірювання найточнішої з колись складених тривимірних карт галактики, а також нейронну мережу для дослідження хімічного складу понад 2 мільйони зірок, група астрономів ідентифікувала 18 000 зірок з дитинства нашої галактики, коли вона тільки починала компактна колекція протогалактик, які зібралися разом. про більше. Дослідження опубліковано в The Astrophysical Journal .

Натяки на це зіркове населення було виявлено у попередніх дослідженнях.

Читайте також: Астрономи виявили найбільшу галактику в історії (Фото)

"Але наші результати, - пише група під керівництвом астронома Ганса-Вальтера Рікса з Інституту астрономії Макса Планка, - істотно уточнюють існуючу картину, показуючи, що дійсно існує міцно пов'язаний in situ "айсберг", вершини якого були визнавали раніше".

13-мільярдна історія Чумацького Шляху – це гігантська чудова головоломка, яку необхідно реконструювати зі стану галактики сьогодні.

Популяції зірок можуть бути пов'язані на основі загальних рис, таких як їх рух та їх хімічний склад, властивість, відома як металічність. Тут у справу входить космічна обсерваторія ESA Gaia.

Супутник довгі роки ділив орбіту Землі навколо Сонця, ретельно відстежуючи зірки і вимірюючи їх тривимірне становище та рух у галактиці.

Крім того, Gaia проводить вимірювання, що дозволяють оцінити металевість зірок.

Металевість може зв'язувати зірки разом, тому що зірки зі схожим складом могли народитися в тому самому місці в один і той же час. Але він також може приблизно сказати нам, скільки років зірці, тому що деяких елементів просто не було у Всесвіті, поки навколо не з'явилися зірки, з яких вони утворилися.

Відразу після Великого вибуху, що стався 13,8 мільярда років тому, не було великої різноманітності елементів.

Первинний Всесвіт в основному складався з водню, з невеликою кількістю гелію і не більше. Коли перші зірки утворилися зі згустків у цьому середовищі, їх гарячі щільні ядра почали зіштовхувати атоми один з одним, утворюючи важчі елементи: водень у гелій, гелій у вуглець тощо, аж до заліза найпотужніших зірок.

Як тільки зірки досягають межі своєї здатності синтезувати атомні ядра, вони помирають, часто в процесі, схожому на спалах наднового, який викидає продукти їх синтезу в космос.

Енергетичні вибухи наднових також виробляють важчі метали, такі як золото, срібло та уран. Потім молоді зірки поглинають ці елементи в міру формування.

Чим пізніше у Всесвіті утворюється зірка, тим більше в ній металів. Отже, більш висока металевість означає молодшу зірку; а зірки з низьким вмістом металів вважаються старшими. Не всі зоряні орбіти однакові, оскільки вони рухаються навколо галактичного центру.

Коли ви знаходите групу зірок з однаковим вмістом металів на подібному орбітальному шляху, розумно зробити висновок, що ця група зірок є популяцією, яка існувала разом протягом дуже довгого часу, можливо, з моменту утворення.

Рікс та його колеги використали дані Gaia для спостереження за червоними гігантськими зірками в межах кількох тисяч світлових років від Чумацького Шляху. Вони ідентифікували 2 мільйони зірок, світло яких було проаналізовано нейронною мережею, яка могла визначати металличность.

І вони виявили популяцію зірок з однаковим віком, кількістю та орбітами, припускаючи, що вони були присутні до того, як Чумацький Шлях був заповнений зірками і роздувся в результаті зіткнень з іншими галактиками, починаючи приблизно 11 мільярдів років тому.

Ми знаємо, що найстаріші зірки в Чумацькому Шляху з'явилися ще до першого великого зіткнення з галактикою під назвою Гея-Енцелад, але ця популяція в галактичному центрі, мабуть, є їх цілісною популяцією.

Рікс назвав їх «бідним старим серцем» Чумацького Шляху, тому що вони бідні на метали, дуже старі і їх можна знайти в самому серці галактики. Населення, за словами дослідників, становлять залишки протогалактик.

Ці пучки зірок, що сформувалися в ранньому Всесвіті, були не повноцінними галактиками, а їх зародками. У дитинстві Чумацького Шляху три чи чотири з цього насіння злиплися разом, щоб сформувати ядро ​​того, що стане нашою рідною галактикою.

Бідолашні зірки старого серця не народилися в цих протогалактиках, а є поколінням зірок, які утворилися, коли померли зірки протогалактики. Дослідники виявили, що їм понад 12,5 мільярда років.

Захоплююче відкриття порушує безліч питань, які дослідники сподіваються дослідити.

Який просторовий розподіл цих зірок? Чи є у них якісь особливі співвідношення чисельності, які могли б розповісти нам більше про ранні умови Чумацького Шляху?

Фото: В. Рікс/MPIA/pixabay.com

Читайте також: Астрофізики виявили поза нашою Галактикою величезні космічні нитки (Фото)