Астрономы обнаружили «бедное старое сердце» Млечного Пути

Небольшое количество звезд, разбросанных по центру Млечного Пути, — это остатки древнего галактического ядра, когда наша галактика была еще молодой.

Использование измерений по наиболее точной трехмерной карте Млечного Пути когда-либо составленная галактика, а также нейронная сеть для исследования химического состава более 2 миллионов звезд, группа астрономов идентифицировала 18 000 звезд из младенчества нашей галактики, когда она была просто компактным собранием протогалактик, собравшихся вместе, чтобы мечтать о более важные вещи.

Подсказки об этом звездном населении были выявлены в предыдущих исследованиях.

«Но наши результаты», — пишет команда под руководством астронома Ганса-Вальтера Рикса из Института Макса Планка. для астрономии, «значительно дополнить существующую картину, показав, что действительно существует тесно связанный на месте« айсберг », вершины которого были распознаны ранее».

13-миллиардная история Млечного Пути. Путь — это гигантская восхитительная головоломка, которую нужно реконструировать из состояния га. слабее сегодня.

Население звезд можно связать на основе общих черт, таких как их движение и их химический состав, свойство, известное как металличность. Здесь на помощь приходит космическая обсерватория ESA Gaia.

Спутник уже много лет находится на орбите Земли вокруг Солнца, тщательно отслеживая звезды и измеряя их трехмерное положение и движение внутри галактики. .

Кроме того, Gaia проводит измерения, которые позволяют оценить металличность звезд.

Металлистичность может связывать звезды вместе, поскольку звезды с похожим составом могли родиться в то же место в то же время. Но он также может приблизительно сказать нам, сколько лет звезде, потому что некоторых элементов просто не было во Вселенной до тех пор, пока не появились звезды, которые их создали.

Сразу после Большого взрыва 13,8 миллиарда лет назад. , там не было большого разнообразия элементов.

Первичная Вселенная в основном состояла из водорода, с небольшим количеством гелия, и не из чего-то еще. Когда первые звезды сформировались из сгустков этой среды, их горячие плотные ядра начали сталкивать атомы друг с другом, образуя более тяжелые элементы: водород в гелий, гелий в углерод и так далее, вплоть до железа для самых массивных звезд. p>

Как только звезды достигают предела своей способности синтезировать атомные ядра, они умирают, часто в процессе, похожем на вспышку сверхновой, когда продукты их синтеза выбрасываются в космос.

Энергетические взрывы сверхновых также производят более тяжелые металлы, такие как золото, серебро и уран. Затем молодые звезды поглощают эти элементы по мере их формирования.

Чем позже во Вселенной формируется звезда, тем больше в ней металлов. Следовательно, более высокая металличность означает более молодую звезду; а звезды с низким содержанием металлов считаются старше. Но не все звездные орбиты одинаковы, поскольку они движутся вокруг галактического центра.

Когда вы находите группу звезд с одинаковым содержанием металлов на сходной орбитальной траектории, разумно заключить, что эта группа звезд — это популяция, которая существовала вместе в течение очень долгого времени, возможно, с момента образования.

Рикс и его коллеги использовали данные Gaia для наблюдения за красными гигантскими звездами в пределах нескольких тысяч световых лет от Млечного Пути. . Они идентифицировали 2 миллиона звезд, свет от которых был проанализирован нейронной сетью, которая могла точно определить металличность.

И они обнаружили популяцию звезд с одинаковым возрастом, содержанием и орбитами, что позволяет предположить, что они существовали до Млечный Путь был заполнен звездами и раздут в результате столкновений с другими галактиками, начиная примерно 11 миллиардов лет назад.

Мы знаем, что самые старые звезды в Млечном Пути появились еще до первого крупного столкновения с галактикой под названием Гайя. -Энцелад, но эта популяция в галактическом центре, кажется, является их целостной популяцией.

Рикс назвал их «бедным старым сердцем» Млечного Пути, потому что они бедны металлами, очень старые , и его можно найти в самом сердце галактики. Население — это, говорят исследователи, остатки протогалактик.

Эти пучки звезд, сформировавшиеся в ранней Вселенной, были не полноценными галактиками, а их семенами. В младенчестве Млечного Пути три или четыре из этих семян слились вместе, чтобы сформировать ядро ​​того, что станет нашей родной галактикой.

Бедные старые звезды сердца не родились в этих протогалактиках, но являются поколения звезд, которые образовались, когда звезды протогалактики умерли. Исследователи установили, что им более 12,5 миллиардов лет.

Удивительное открытие вызывает множество вопросов, которые исследователи надеются выяснить.

Каково пространственное распределение эти звезды? Имеются ли у них какие-либо особые соотношения численности, которые могли бы рассказать нам больше о ранних условиях Млечного Пути? Что их распределение может рассказать нам об истории столкновений Млечного Пути?

И, возможно, самое важное, могут ли они привести нас к тем звездам — меньшим, более тусклым и трудным для поиска, — которые могли быть в первых протогалактик, когда они сошлись на самых ранних стадиях формирования Млечного Пути?

Возможно, оно было старым и бедным металлами, но древнее сердце Млечного Пути могло оказаться чрезвычайно богатым ответы на вопросы о нашей галактической истории.

Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal.