Původ nejvzdálenějších hvězd naší Galaxie

Nejvzdálenější hvězdy objevené v Mléčné dráze mohly být odtrženy od doprovodné galaxie.

Tento obrázek ukazuje, jak malá by Mléčná dráha vypadala z umístění ULAS J0744 + 25, červené obří hvězdy vzdálené téměř 775 000 světelných let.
Vizualizační software: Uniview by SCISS; Data: SOHO (ESA a NASA) / John Bochanski (Haverford College) / Jackie Faherty (AMNH a Carnegieho ústav pozemního magnetismu)

Během posledního desetiletí identifikovalo několik skupin astronomů světelné hvězdy více než 300 000 světelných let od Země. Měl jsem to štěstí, že jsem objevil ty nejvzdálenější hvězdy, chladné červené obry, které jsou vzdálené téměř 900 000 světelných let - nejvzdálenější hvězdy, které jsou stále spojeny s naší galaxií. (Hvězdný disk galaxie má pro srovnání jen 100 000 světelných let. Svátek temné hmoty naší galaxie sahá až desetkrát dále, až na 1 milion světelných let.)

Když moje skupina na Rider University poprvé zveřejnila naše zjištění, uvažovali jsme o tom, jak se tyto hvězdy mohly dostat tak daleko. Možná je gravitační interakce vyhodila z disku Mléčné dráhy, možná byli nejjasnějšími členy temné doprovodné trpasličí galaxie, nebo mohli dokonce pozůstatky dávno zapomenuté galaxie rozdrcené Mléčnou dráhou s gravitací.

Marion Dierickx a Avi Loeb (oba na Harvardově univerzitě), ve výsledku přijatém k publikování v Astrofyzikálním deníku (k dispozici online zde), tvrdí, že poslední scénář se zdá být nejpravděpodobnější: některé z těchto hvězd jsou pravděpodobně členy toho, co bylo kdysi Střelecká trpaslík galaxie.

Dojem tohoto umělce ukazuje přílivové ocasy hvězd (bílé), které proudí ze Sagittarius Trpasličí galaxie (oranžová), která obíhá Mléčnou dráhu. Jasně žlutý kruh napravo od středu galaxie je naše Slunce (nikoliv měřítko). Střelec je od nás na druhé straně galaxie, ale můžeme vidět jeho přílivové ocasy hvězd, které se táhnou po obloze, když se ovinují kolem naší galaxie.
Amanda Smith / University of Cambridge

Střelec je nejlépe studovaný zbytek trpasličích galaxií v naší galaxii. Tato malá galaxie prochází blízko Mléčné dráhy na své oběžné dráze a pokaždé, když ji zametá, prolévá hvězdy. Proudy hvězd obíhají kolem naší galaxie v majestátních křivkách, které se křižují po obloze. Steve Majewski a spolupracovníci nejprve zmapovali zbytky galaxie pomocí chladných červených obrů identifikovaných v pozorováních 2MASS. Další pozorování pomocí Sloan Digital Sky Survey zpřesnila polohu, vzdálenosti a rychlosti těchto hvězd.

Počínaje těmito mapami Dierickx a Loeb přetočili výpočetní hodiny zpět na více než 8 miliard let, kdy Střelec nejprve začal interagovat s Mléčnou dráhou. Poté ve své simulaci měnili počáteční rychlost a směr trpasličí galaxie. "Startovací rychlost a úhel přiblížení mají velký dopad na oběžné dráze, stejně jako rychlost a úhel odpálení rakety ovlivňuje její dráhu, " vysvětluje Loeb. Podívejte se na animaci zde.

Poté nechali simulace běžet a porovnávaly své výsledky s 11 nejvzdálenějšími hvězdami identifikovanými v Mléčné dráze. Pět z těchto hvězd odpovídalo pozicím, rychlostem a vzdálenostem očekávaným pro členy Střelce na velmi velké vzdálenosti. Dalších šest může být členy jiné bývalé trpasličí galaxie, ale to je méně jisté.

„Další interlopers ze Střelce čeká na nalezení, “ říká Dierickx.

Jako výzkumník hledající vzdálené hvězdy považuji práci Dierickxe a Loebe za velmi vzrušující. Potvrzuje existenci těchto hvězd na velké vzdálenosti a dává pozorovatelům mapu k nalezení dalších. Doufám, že v nadcházejících letech budeme mít mnohem více hvězdných objevů.