Зіткнення з іншою галактикою наповнило Чумацький Шлях новими зірками

Зіткнення з іншою галактикою близько 10 мільярдів років тому наповнило околиці Чумацького Шляху новими зірками і зробило його диск товщим, повідомляється в статті, опублікованій в журналі Nature, інформує UkrMedia.

Незважаючи на те, що астрономи вже давно вивчають Чумацький Шлях, наші знання про нього все одно містять багато прогалин. Наприклад, дослідників давно цікавить питання про те, яким чином утворилося його гало - масштабна структура із зірок, темної матерії і газу, яка оточує галактичний диск. Згідно сучасним моделям, воно могло сформуватися в результаті неодноразових зіткнень з іншими, більш компактними галактиками, залишки яких були поглинені Чумацьким Шляхом. Проте точне число цих зіткнень, а також коли вони відбулися, досі залишалося невідомим.

Аміна Хельмі (Amina Helmi) з Гронінгенського університету разом з колегами знайшла відповідь на це питання. Астрономи зробили висновок, що основна частина внутрішнього гало Чумацького Шляху сформувалася в результаті зіткнення з менш масивною галактикою близько 10 мільярдів років тому. До такого висновку дослідники прийшли, проаналізувавши хімічний склад, вік, розподіл і траєкторію руху зірок з каталогу, отриманого телескопом Gaia.

Аналізуючи дані, вчені помітили, що значна частина зірок гало, що знаходяться поблизу Сонця, пов'язана з деякою великою кінематичною структурою. Порівняння розподілу швидкостей небесних тіл з результатами моделювання зіткнення Чумацького Шляху з іншою галактикою показує, що, швидше за все, вони є «прибульцями». На користь цієї гіпотези також говорить і зміст світила стабільних елементів, утворених в результаті альфа-процесу, і заліза.

Альфа-елементи виробляються, коли вмирають великі зірки і відбувається вибух наднових II типу, а залізо - при вибуху наднового типу I, який виникає в подвійних системах. Зазвичай галактиках співвідношення [α/Fe] в зірках з часом зменшується (в той час як їх металічність [Fe/H] зростає). Як показують дані Gaia, багато зірок, що входять до складу кінематичної структури, мають низький вміст альфа-елементів, що також свідчить на користь їх позагалактичного походження. Крім того, вони мають різну металічність, що вказує на те, що вони формувалися поступово, а не в результаті єдиного спалаху зореутворення.

Згідно з розрахунками астрономів, галактика, яка отримала назву Гайя-Енцелад, мала масу 6×1000000000 сонячних. Її можна порівняти з Малою Магеллановою Хмарою, карликовою галактикою-супутником Чумацького Шляху. Зіткнення з об'єктом такого розміру повинно було розігріти молодий галактичний диск, сформувавши більш товстий сучасний диск.

З допомогою даних Gaia астрономи також змогли створити нову тривимірну карту Чумацького Шляху, а також уточнити швидкість розширення Всесвіту. Також вченим вдалося за допомогою телескопа визначити точну відстань до Полярної зірки.