Нове дослідження дає найкраще на сьогодні свідчення того, як сформувався наш ранній Чумацький Шлях, включаючи злиття з ключовою супутникової галактикою. Використовуючи нові методи в астрономії, дослідники змогли визначити найточніший вік, який нині можливий для вибірки з приблизно сотні зірок червоних гігантів в галактиці.
За допомогою цих та інших даних дослідники змогли показати, що відбувалося, коли Чумацький Шлях злився з орбітальною супутниковою галактикою, відомою як Гайя-Енцелад, близько 10 млрд років тому. Їх результати були опубліковані 17 травня 2021 в журналі Nature Astronomy.
«Наші дані свідчать про те, що коли відбулося злиття, Чумацький Шлях вже сформував велику популяцію своїх власних зірок», – сказав Фьоренцо Вінченцо, співавтор дослідження. Багато з цих «саморобних» зірок виявилися в товстому диску в центрі галактики, в той час, як більшість з тих, що були зняті з Гаї-Енцелада, знаходяться в зовнішньому гало галактики.
Порахувавши вік зірок, дослідники вперше змогли визначити, що зірки, захоплені з Гаї-Енцелада, мають такий же або трохи молодший вік в порівнянні з більшістю зірок, які народилися всередині Чумацького Шляху. Насильницьке злиття двох галактик не може не струсити ситуацію. Результати показали, що злиття змінило орбіти зірок, які вже перебувають в галактиці, зробивши їх більш ексцентричними.
Вінченцо порівняв рух зірок з танцем, в якому зірки з колишньої Гаї-Енцелада рухаються інакше, ніж зірки, народжені в Чумацькому Шляху. За словами Вінченцо, зірки навіть «одягаються» по-різному: зірки зовні показують хімічний склад, відмінний від тих, які народилися всередині Чумацького Шляху. Дослідники використовували кілька різних підходів і джерел даних для проведення свого дослідження.
Одним із способів, яким дослідники змогли отримати такий точний вік зірок, було використання астросейсмології, щодо нової області, яка досліджує внутрішню структуру зірок. «Астросейсмологи вивчають коливання зірок, які є звуковими хвилями, що коливаються в їхніх надрах», – сказав Матьє Врард, науковий співробітник Департаменту астрономії штату Огайо. «Це дозволяє нам отримати дуже точний вік зірок, який важливий для визначення хронології подій, що сталися в ранньому Чумацькому Шляху», – сказав Врард. У дослідженні також використовувався спектроскопічний огляд APOGEE, який дозволяє визначити хімічний склад зірок – ще один спосіб визначення їх віку.
За словами вчених, це дослідження – лише перший крок. «Тепер ми маємо намір застосувати цей підхід на великих вибірках зірок і включити ще тонші особливості частотних спектрів», – сказав Вінченцо. «Це в кінцевому підсумку призведе до набагато чіткішого уявлення про історію побудови та еволюції Чумацького Шляху, створюючи графік того, як розвивалася наша галактика».
