Když se naše Mléčná dráha spojila se starou trpasličí galaxií

V roce 2018 astronomové navrhli, že se naše galaxie Mléčná dráha ve své rané historii střetla a pohltala trpasličí galaxii, o níž se domnívalo, že byla o něco masivnější než Malý Magellanův mrak. Nazývají tuto hypotetickou trpasličí galaxii Gaia-Enceladus. Dráždivý důkaz této srážky je shluk modrých hvězd přítomných v halou Mléčné dráhy, což je téměř kulovitá oblast řídce rozptýlených hvězd, kulovitých hvězdokup a jemného plynu obklopujícího naši Mléčnou dráhu. Zatímco vědci věřili, že srážka a její následné sloučení vedlo k vytvoření tlustého disku naší galaxie, přesný věk těchto hvězd byl dosud nejasný.

Vědci z Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC) ve Španělsku použili data z kosmické lodi Gaia a připnuli nejstarší hvězdy naší galaxie - zbytky fúze - aby byly staré 10 až 13 miliard let. To poskytuje důkaz, že ke srážce Mléčné dráhy – Gaia-Enceladus došlo před 10 miliardami let. Prohlášení těchto vědců vysvětluje:

Před třinácti miliardami let se hvězdy začaly tvořit ve dvou různých hvězdných systémech, které se poté sloučily: jedna byla trpasličí galaxie, kterou nazýváme Gaia-Enceladus, a druhá byla hlavním předchůdcem naší galaxie, čtyřikrát masivnější as větší podíl kovů. Asi před deseti miliardami let došlo k prudké kolizi mezi masivnějším systémem a Gaia-Enceladus. V důsledku toho byly některé z jeho hvězd a hvězdy z Gaia-Enceladus dány do chaotického pohybu a nakonec vytvořily halo současné Mléčné dráhy. Poté došlo k násilným výbuchům tvorby hvězd až do doby před 6 000 miliony let, kdy se plyn usadil na disku galaxie a vytvořil to, co známe jako tenký disk.

Tato studie, publikovaná v Nature Astronomy 22. července 2019, poprvé znamená, že k hvězdám naší galaxie byly připojeny přesné věky, které by jinak nebylo možné určit pomocí jediné metody. Je také poprvé, kdy byl potvrzen přesný čas sloučení a jeho význam pro vývoj naší galaxie.

Vedoucím autorem studie je Carme Gallart z Instituto de Astrofísica de Canarias, která zkoumá formování galaxií a vývoj hvězdných populací. Řekla EarthSky:

Mléčná dráha zažila mnoho fúzí, které hlavně přispěly k vytvoření jejího halou. Ale většina z nich byly malé trpasličí galaxie. Spojení s Gaia-Enceladus je nejstarší a nejmasivnější, o kterém víme.

Mléčná dráha formovala hvězdy již v době této fúze, která přinesla stálý přísun plynu a zvýšila rychlost formace. Předpokládá se tedy, že sloučení Gaia-Enceladus vyústilo v násilné výbuchy hvězdných útvarů po dobu čtyř miliard let. Sloučení také pomohlo udržet silnou diskovou strukturu galaxie, kde se zrodila většina hvězd. Asi před 6 miliardami let, plyn utekl na tenký disk, který je dnes vidět.

Z Gaia-Enceladus zbývá dnes jen shluk modrých hvězd v halou Mléčné dráhy. Gallart ve svém prohlášení řekl:

Je to velmi postupný proces - není to něco jako autonehoda - je to něco, co má vliv na galaxii jako celek. Je to velmi masivní, takže se to stává lidsky pomalu, ne tak pomalu v kosmickém čase.

Tato přesná měření byla možná s údaji poskytnutými kosmickou lodí Gaia, jejíž druhé vydání bylo v dubnu 2018. Astronomové těžili data Gaie, aby získali nejrůznější nové poznatky o naší Galaxii Mléčná dráha. Gaia počítá přesné vzdálenosti hvězd Mléčné dráhy v 6 500 světelných letech Země, což představuje více než miliardu pozorování. Gallart a její tým pomocí těchto vzdáleností zjistili svítivost a barvy hvězd. To ve spojení s nejmodernějšími simulacemi umožnilo týmu určit věky hvězd.

Zajímavé byly dvě odlišné subpopulace v halou Mléčné dráhy: červené hvězdy z naší galaxie a modré zbytky Gaia-Enceladus. Gallartova studie poskytuje důkaz, že tyto dvě populace mají identický věk, přičemž každá z nich má nejméně 10 miliard let. Červené hvězdy byly během fúze zahřáté na extrémní teploty a vyletěly z Mléčné dráhy a nyní sídlí vedle Gaia-Enceladova modrých hvězd.

Umělecké pojetí trosek galaxie Gaia-Enceladus. Obrázek přes Gaia

Sečteno a podtrženo: Přesné vzdálenosti od pozorování kosmických lodí Gaia pomohly určit totožný věk populace červené a modré hvězdy v halou Mléčné dráhy. Tento výsledek naznačuje, že naše galaxie Mléčná dráha se před 10 miliardami let sloučila s trpasličí galaxií Gaia-Enceladus.

Zdroj: Odhalení zrození Mléčné dráhy přesným hvězdným věkem s Gaiou

Zdroj: Fúze, která vedla k vytvoření vnitřního hvězdného halou a tlustého disku Mléčné dráhy

Zdroj: V přestrojení nebo mimo dosah: první vodítka o in situ a narostlé hvězdy ve hvězdném halou Mléčné dráhy z Gaia DR2

Přes IAC