Meie Universumi algusaegadel, veidi üle 13 miljardi aasta, oli struktuur väga väike. Seal olid tähed ja nad moodustasid kiire kiirusega, käivitades nn Stelliferous Era. Kuid tohutuid, majesteetlikke galaktikaid, mida me täna näeme, sealhulgas meie Linnutee galaktikat, polnud veel tekkinud.
Esimesed moodustunud galaktikad olid kääbusgalaktikad ja aja jooksul nad ühinesid kokku, et ehitada selliseid spiraalgalaktikaid, mida me täna näeme. Astronoomid teavad, et just nii juhtus, kuid Linnutee täpne ajakava pole olnud selge. Nüüd ajakirjas Nature Astronomy avaldatud uus uuring on paljastanud mõned üksikasjad meie koduse galaktika kujunemisel.
Uus uuring pealkirjaga “Linnutee sünni avastamine täpsete tähevanuste kaudu Gaia abil” põhineb ESA kosmoselaeva Gaia andmetel. Gaia ülesandeks on tähtede kaardistamine Linnuteel. See ei kaardista neid kõiki, kuid mõõdab täpselt ühe protsendi galaktika 100 miljardist tähest asukohta ja liikumist. See proov näitab galaktika üldpilti.
Tähe liikumine antakse sellele tähele juba selle tekkimise ajal. Gaia loob selle liikumise mõõtmise abil Linnutee 3D-kaardi. Põhimõtteliselt võimaldab see kaart astronoomidel ajas tagasi vaadata, jälgides tähe liikumist tahapoole. Seetõttu on Gaia andmed nii võimas vahend Linnutee ajaloo mõistmiseks.
Institut de Astrofisica de Canarias (IAC) astronoomide meeskond kasutas neid andmeid Linnutee ajaloo uurimiseks ja teadasaamiseks, kuidas see varem välja nägi. Artikli juhtiv autor on IAC teadur Carme Gallart. Pressiteates ütles Gallart: „Oleme analüüsinud ja võrrelnud teoreetiliste mudelitega Linnutee tähtede värvide ja tugevuse (heleduse) jaotust, jagades need mitmeks komponendiks; nn tähehalo (spiraalseid galaktikaid ümbritsev sfääriline struktuur) ja paks ketas (tähed, mis moodustavad meie galaktika ketta, kuid hõivavad teatud kõrgusevahemiku.) ”
Astronoomid on uurinud Linnutee galaktilist halo ja leidnud seal kaks erinevat tähtede populatsiooni. Ühes neist populatsioonidest domineerivad sinised tähed. Nende tähtede liikumine ütles astronoomidele, et nad on Linnuteega sulandunud kääbusgalaktika jäänused. See iidne kääbusgalaktika kannab nime Gaia-Enceladus. Muu halo populatsioon koosneb punastest tähtedest. Nende tähtede ajalugu ja Linnutee / Gaia-Enceladuse ühinemise ajakava polnud kunagi hästi mõistetavad.
Tänu Gaia missioonile ja nende astronoomide tööle saime nüüd ühinemisest paremini aru.
"Gaia andmete analüüsimine on võimaldanud meil saada tähtede vanuse jagunemise mõlemas komponendis ja on näidanud, et need kaks moodustuvad võrdselt vanade tähtede järgi, mis on paksuma ketta omadest vanemad," ütles IAC teadlane ja kaasautor Chris Brook.
Kuid see tekitab veel ühe küsimuse: kui mõlemad tähepopulatsioonid on ühe vanusega, siis kuidas nad erinevad? Enamasti taandub see nende metallilisusele.
"Mõistatuse viimaseks tükiks andis" metallide "(elementide, mis ei ole vesinik ega heelium) kogus ühe või teise komponendi tähtedes," selgitas IAC-i uurija ja kaasautor Tomás Ruiz Lara. "Sinise komponendi tähtedes on väiksem metallide kogus kui punases komponendis."
Need leiud, millele on lisatud simulatsioonide ennustused, mida on samuti artiklis analüüsitud, on võimaldanud teadlastel Linnutee kujunemise ajaloo lõpule viia.
Selle töö tulemused räägivad tähtede moodustumisest ning galaktilistest ühinemistest ja kasvamisest, mille tulemuseks on tänapäeva Linnutee.
See lugu algab 13 miljardit aastat tagasi, mitusada miljonit aastat pärast Suurt Pauku, kui tähed moodustusid kahes eraldi süsteemis. Üks oli Gaia-Enceladuse kääbusgalaktika ja teine oli meie Linnutee eelkäija. Varane Linnutee oli umbes 4 korda massilisem kui kääbusgalaktika ja see koosnes noorematest kõrgema metallisusega tähtedest.
Umbes 10 miljardit aastat tagasi toimus vägivaldne kokkupõrge Gaia-Enceladuse ja varase Linnutee vahel. See sündmus pani mõned kääbusgalaktikast pärit tähed ja mõned suuremast Linnuteest kaootiliseks liikumiseks ja lõpuks moodustasid nad halo. Siis oli pikk tähekujunduse kaootiliste puhangute periood, kuni asjad ladusid umbes 6 miljardit aastat tagasi. Seejärel arvas gaas galaktika ketasse ja andis meile nn õhukese ketta.
"Siiani näitavad kõik Linnuteega sarnaste spiraalsete galaktikate kosmoloogilised ennustused ja vaatlused, et väiksemate struktuuride ühinemise vägivaldne etapp oli väga sagedane," selgitab IAC teadur ja artikli kaasautor Matteo Monelli. . "Nüüd oleme suutnud tuvastada protsessi eripära meie enda Galaktikas, paljastades meie kosmilise ajaloo esimesed etapid enneolematu detailiga."
Veel:
- Pressiteade: Linnutee algusajad selgusid
- Teadusartikkel: Linnutee sünni avastamine täpsete tähevanuste kaudu Gaiaga
- ESA Gaia missioon
