Группа древних звезд переписывает историю галактики Млечный Путь
Недавнее исследование описывает наличие чрезвычайно старых звезд в нашей галактике Млечный Путь. Считается, что эти объекты образовались менее чем через миллиард лет после Большого взрыва. Это открытие раздвигает границы нашего понимания формирования галактики и позволяет предположить, что некоторые части Млечного Пути гораздо старше, чем считалось ранее.
Реконструкция истории Млечного Пути с помощью Gaia
Ученые используют данные с зонда Gaia Европейского космического агентства для реконструкции сложной истории Млечного Пути. Для этого обсерватория должна с беспрецедентной точностью изучить положение, расстояния и движение более миллиарда звезд в нашей галактике. Эти данные позволяют исследователям создавать подробные трехмерные карты, отражающие возраст, химический состав и движение этих объектов. Эти карты необходимы для понимания того, как наша галактика развивалась с течением времени.
В новом исследовании ученые проанализировали данные о более чем 800 000 звезд, расположенных в солнечной окрестности, которая простирается примерно на 3 200 световых лет вокруг Солнца. Для сравнения, сам Млечный Путь имеет диаметр около 100 000 световых лет. Таким образом, этот регион представляет собой небольшую, но значительную часть галактики, что дает богатую выборку для изучения ее истории.
Открытие древних звезд с высоким содержанием металлов
Исследовательская группа применила методы машинного обучения для обработки и анализа этих огромных массивов данных. Машинное обучение — это направление искусственного интеллекта, которое позволяет компьютерам обучаться на основе данных и выявлять сложные закономерности, не будучи явно запрограммированными на это.
Результаты анализа показали, что возраст большинства звезд в окрестностях Солнца превышает десять миллиардов лет. Некоторым из них даже более тринадцати миллиардов лет. Это означает, что они образовались вскоре после Большого взрыва, который произошел 13,8 миллиарда лет назад, что отодвигает наше понимание формирования Млечного Пути.
Неожиданная металличность
Еще более удивительно, что некоторые из этих древних звезд неожиданно богаты металлами. Напомним, что в астрономическом контексте под металлами понимаются все элементы тяжелее гелия. Они образуются внутри звезд в результате ядерных процессов и рассеиваются по Вселенной во время взрывной смерти звезд — процесса, известного как звездный нуклеосинтез.
Самые старые звезды, как правило, содержат мало металлов, поскольку образовались в те времена, когда Вселенная состояла в основном из водорода и гелия. Однако в изученных звездах содержится в два раза больше металлов, чем в нашем Солнце, которое относительно молодо (4,6 миллиарда лет).
Такое высокое содержание металлов указывает на то, что на ранних этапах развития нашей галактики происходило быстрое обогащение. Вероятно, это произошло в результате нескольких ранних циклов звездообразования и сверхновых, которые обогатили межзвездную среду металлами, что позволило сформировать больше металлических звезд по мере эволюции галактики.