Астрономы обнаружили, что самые старые звезды в нашей галактике предшествуют столкновению с галактикой Гайя-Энцелад

Новый метод определения возраста звезд в Млечном Пути дал нам более жесткие ограничения на столкновение древних галактик.

Тщательно изучив внутренние колебания и химический состав 95 красных звезд-гигантов, группа астрономов под руководством Бирмингемского университета в Великобритании определила, что Млечный Путь столкнулся с маленькой галактикой, известной как Гайя-Энцелад, около 10 миллиардов лет назад.

Они также обнаружили, что многие звезды Млечного Пути уже сформировались до этого слияния; Теперь оригинальные звезды можно найти в основном в толстом диске галактики, большем из двух дисковых структур Млечного Пути.

«Химический состав, расположение и движение звезд, которые мы можем наблюдать сегодня в Млечном Пути, содержат ценную информацию об их происхождении», — пояснила астроном Жозефина Монтальбан из Университета Бирмингема в Великобритании.

«По мере того, как мы расширяем наши знания о том, как и когда образовались эти звезды, мы можем понять, как слияние Гайи-Энцелада с Млечным путем повлияло на эволюцию нашей галактики».

Млечный Путь пережил довольно жестокие времена с момента его образования. Он неоднократно поглощал меньшие галактики, присваивая их звезды.

Текущий обзор Gaia, который отображает Млечный Путь в 3D, выявил эти столкновения в движениях звезд; и, насколько мы можем судить, самой большой из галактик, поглощенных Млечным путем, была Гайя-Энцелад.

Однако для более детальной информации об этом инциденте вам нужно нечто большее, чем просто движение звезд. Также может помочь знание возраста и химического состава, поскольку они могут помочь определить, где родились звезды.

Химический состав звезды может помочь определить ее возраст — молодые звезды имеют больше тяжелых элементов, чем старые, или более высокую металличность, поскольку металлов не существовало до появления звезд и их образования посредством ядерного синтеза и взрывов сверхновых. Эти составы определяются с помощью спектроскопии, ища изменения в конкретных длинах волн, которые указывают на присутствие определенных элементов.

Спектроскопия — отличный инструмент; но для еще большей точности исследовательская группа обратилась к астросейсмологии.

Астеросейсмология — это изучение частот колебаний звезд или пульсаций их интенсивности света, вызываемых внутренними акустическими волнами. Эти колебания тесно связаны со свойствами внутренней части звезды, такими как ее плотность и акустический профиль; в свою очередь, они связаны с массой и возрастом звезды.

Телескоп для поиска планет Кеплер был оптимизирован для поиска изменений яркости звезд, поскольку это один из способов обнаружения экзопланет, вращающихся вокруг них. Он собрал астросейсмологические данные по целому ряду звезд; из них Монтальбан и ее команда выбрали группу красных звезд-гигантов с низкой металличностью, поскольку они долгоживущие и по своей природе яркие, что делает их идеальными для картирования звездных возрастов.

Затем они провели астросейсмологический анализ 95 из них, сосредоточив внимание на отдельных звездах, а не на усреднении их свойств.

Спектроскопия показала, что некоторые из звезд произошли от Гайя-Энцелада, а астросейсмология показала, что все они были примерно того же возраста, примерно на 10 миллиардов лет или немного моложе, чем звезды, которые сформировались прямо здесь, в Млечном Пути.

Это говорит о том, что Млечный Путь уже сформировал большое количество своих звезд и делал это эффективно до слияния с Гайя-Энцелад. Это подтверждает предыдущие выводы о том, что столкновение Млечный Путь — Гайя-Энцелад произошло около 10 миллиардов лет назад, заявили исследователи.

«Мы показали огромный потенциал астросейсмологии в сочетании со спектроскопией для получения точных значений относительного возраста отдельных очень старых звезд», — сказал астроном Андреа Мильо из Болонского университета в Италии.

«Взятые вместе, эти измерения вносят свой вклад в улучшение нашего взгляда на первые годы существования нашей Галактики и обещают светлое будущее галактической археоастрономии».

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.

Источники: Фото: (V. Belokurov/based on image by ESO/Juan Carlos Muñoz)