За миллиарды лет своего роста и эволюции наша родная Галактика, Млечный Путь, становилась все больше, по мере того как другие галактики приближались к ней, сталкивались с ней, разрушались и поглощались ею. Каждое столкновение приводило к образованию различных семейств звезд, которые можно распознать и отличить от первоначальных звезд Галактики и которые влияют на ее движение и поведение. Это похоже на морщины на лице стареющего человека.
Одна из целей спутника ЕКА Gaia, космического телескопа с точной астрометрией, который каталогизирует движения миллиардов звезд, — помочь нам составить историю Млечного Пути и этих столкновений, изучив их морщины. Задокументировав движение более 100 000 звезд, расположенных рядом с нашим собственным, Gaia недавно обнаружила, что самая последняя из этих «аварий» произошла на миллиарды лет позже, чем мы думали.
Столкновение Gaia-Sausage-Enceladus
В гало Млечного Пути есть звезды с необычными орбитами, принадлежащие к группе, которая, по мнению ученых, произошла во время так называемого «последнего великого слияния». На самом деле это последний эпизод столкновения, когда карликовая галактика приобрела несколько звезд даже вблизи своего центра.
Это событие известно как Gaia-Sausage-Enceladus (GSE). В настоящее время мы наблюдаем его в виде остатков карликовой галактики, которая подарила Млечному Пути по меньшей мере восемь шаровых скоплений и 50 миллиардов солнечных масс звезд, газа и темной материи. Исследователи датируют этот эпизод 8-11 миллиардами лет назад.
Название было выбрано из-за характерной «сосисочной» формы (в переводе с английского sausage означает «колбаса») совокупности звезд и вещества, приобретенных Млечным Путем, если поместить их на пространственную диаграмму лучевых скоростей. Звезды, слившиеся с Млечным Путем, на самом деле имеют очень вытянутые орбиты, и до появления Gaia они уже были обнаружены в данных предыдущей миссии ЕКА Hipparcos и идентифицированы как происходящие из аккрецирующей галактики.
Переписывая историю Млечного Пути: радиальное слияние Девы
Однако последние данные, полученные с помощью Gaia и опубликованные в рамках Data Release 3 в 2022 году, позволяют предположить, что по крайней мере значительная часть этих звезд была получена в результате другого слияния. Хайди Джо Ньюберг из Политехнического института Ренсселаера, соавтор исследования, пояснила:
Чтобы звездные морщины были такими четкими, как они выглядят в данных Gaia, они должны были слиться с нами менее трех миллиардов лет назад: по крайней мере на пять миллиардов лет позже, чем считалось ранее. Новые звездные морщины образуются каждый раз, когда звезды проносятся туда-сюда через центр Млечного Пути. Если бы они присоединились к нам восемь миллиардов лет назад, то морщин было бы так много, что мы перестали бы видеть их как отдельные черты.
Тогда многие из этих звезд, вместо того чтобы возникнуть в результате древнего слияния GSE, появились бы в результате более позднего события, которое ученые назвали радиальным слиянием Девы (VRM). Согласно моделированию, проведенному учеными, этот эпизод должен был произойти около 2,7 миллиарда лет назад (но не более 3 миллиардов). Идея, которую некоторое время назад выдвигали другие работы, ставя под сомнение, что все звезды, связанные с GSE, на самом деле произошли от одного термоядерного события.
Этот результат указывает на то, что большая часть Млечного Пути присоединилась к нам только за последние несколько миллиардов лет. Это значительно отличается от того, что астрономы считали до сих пор. Не в последнюю очередь потому, что радиальное слияние Девы, вероятно, принесло с собой семейство других небольших карликовых галактик и звездных скоплений, которые должны были присоединиться к Млечному Пути примерно в то же время.
С исследованием, опубликованным в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, можно ознакомиться .