Нов анализ на близо четвърт милион звезди определя твърдо възрастта на най-важните страници от историята на живота на нашата галактика.
Далеч по-голям от повечето си съседи, Млечният път е възникнал отдавна, когато се сблъскват няколко по-малки галактики. Част от нашата галактика, известна като „дебелия диск“, е започнала да се формира преди 13 милиарда години, което е само 800 милиона години след Големия взрив и 2 милиарда години. по-рано, отколкото се смяташе преди.
Използвайки данните, събрани с Европейския космически телескоп Gaia, Маошън Сян (Maosheng Xiang) и Ханс-Валтер Рикс (Hans-Walter Rix), и двамата от Института по астрономия "Макс Планк" в Хайделберг, Германия, откриват, че дебелият диск - популация от стари звезди във формата на палачинка - възниква забележително скоро след Големия взрив и доста преди по-голямата част от звездния ореол, който обгръща диска на галактиката, съобщават астрономите в публикация в Nature.
„Сега може да предоставим много ясна времева линия за това, което се е случило в най-ранното детство на нашия Млечен път“, казва астрономът Маошен Сян.
Екипът анализира набора от данни на Gaia Early Data Release 3 (EDR3), заедно със спектрални данни от 250 000 звезди от китайския телескоп LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope).
В своите изследвания Сян и Рикс основно разглеждат субгиганти, т.е. звезди, които са спрели синтезирането на елементи в центъра си и които все още извършват синтез в обвивката около ядрото, където прерастват в червен гигант. Това е кратка фаза от жизнения път на звездите, но дава възможност да се разбере точно тяхната възраст, въпреки че изчислението за това е сложно.
Анатомията на галактиката Млечния път. Кредит: European Space Agency
Възрастта на звездите е трудна за определяне, но техният химичен състав предлага улика. Когато се е появила Вселената, е имало само водород и хелий, най-леките елементи. Едва когато се образуват първите звезди, се образуват и по-тежки елементи, които астрономите наричат „метали“.
„Металичността“ на звездите, количеството тежки елементи, които съдържат, следователно е индикация за тяхната възраст, колкото повече метали, толкова по-млади са те. Благодарение на данните за EDR3 на Gaia и измерванията на LAMOST, двамата астрономи успяват да определят възрастта от субгигантите с неточност от само няколко процента - преди това несигурността бе 20 до 40%.
Млечният път се състои приблизително от две части, сферичен ореол и плосък диск. Последният се състои от две части, дебел диск и тънък диск. Тънкият диск съдържа повечето от звездите, които виждаме като мъглива ивица светлина в нощното небе, наречена Млечен път. Дебелият диск е повече от два пъти по-широк от тънкия диск, но има по-малък радиус и съдържа само няколко процента от звездите на Млечния път близо до Слънцето (вижте изображението по-горе). Разглеждайки субгигантите в двата диска, Сян и Рикс успяват да получат представа за възрастта на двата региона и той бе изненадващ. Оказа се, че има две отделни фази във формирането на галактиката Млечния път.
В първата фаза, която започна само 0,8 милиарда години след Големия взрив, дебелият диск започна да образува звезди.
Вътрешните части на ореола може също да са започнали да се сближават на този етап, но процесът се ускорва около два милиарда години по-късно, когато галактика джудже, известна като Gaia-Sausage-Enceladus, се слива с Млечния път. Това събитие изпълва ореола със звезди и задейства зараждащия се дебел диск да образува по-голямата част от неговите звезди. Тънкият диск от звезди, където е Слънцето, се е образувал по време на следващата, втора фаза от образуването на галактиката.
Анализът също така показва, че след образуването на звезди, предизвикано от сливането с Gaia-Sausage-Enceladus, дебелият диск продължава да образува звезди, докато газът не се изразходва около 6 милиарда години след Големия взрив. През това време металичността на дебелия диск се е увеличила с повече от 10 пъти. Но забележителното е, че изследователите виждат много тясна връзка между възрастта на звездите и металичността, която показва, че през този период газът, образуващ звездите, е бил добре смесен по целия диск. Това предполага, че ранните дискови региони на Млечния път трябва да са се образували от силно турбулентен газ, който ефективно разпространява металите.
По-ранната възраст на образуване на дебелия диск сочи към различна картина на ранната история на нашата галактика.
„От откриването на древното сливане с Gaia-Sausage-Enceladus, през 2018 г., астрономите подозираха, че Млечният път вече е бил там преди образуването на ореола, но нямахме ясна картина как изглежда този Млечен път. Нашите резултати предоставят изящни подробности за тази част от Млечния път, като рождената й дата, нейната скорост на образуване на звезди и история на обогатяване на метали. Обединяването на тези открития с помощта на данни от Gaia революционизира нашата картина за това кога и как се е образувала нашата галактика", отбелязва Маошън.
Справка: M. Xiang and H.-W. Rix. A time-resolved picture of our Milky Way’s early formation history. Nature. Published online March 23, 2022. doi: 10.1038/s41586-022-04496-5.
Източник: Gaia mission finds parts of the Milky Way much older than expected
European Space Agency
Още по темата
Космос
Загадъчен обект, наречен „Инцидентът“, се движи през Млечния път от 10 млрд г. и е много по-близо, отколкото си мислехме
Физика
Всички пътуваме през пространство-времето със скоростта на светлината
Животът
Проучване оспорва възрастта на най-древното изображение на нощно небе - дискът от Небра
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари