Naukowcy znaleźli dowody na to, że około 11,8 mld lat temu Droga Mleczna wchłonęła znacznie mniejszą od siebie galaktykę. Wszechświat był wówczas „młody” – od Wielkiego Wybuchu minęło mniej niż 15 proc. czasu, jaki upłynął do dziś. To najstarsza znana fuzja w historii naszej galaktyki i jedno z wydarzeń, które miały istotny wpływ na jej późniejszy rozwój.
Czytaj więcej
Ma rozmiary Układu Słonecznego, świeci intensywną czerwienią i emituje ogromne ilości energii. Astronomowie odkryli tzw. „gwiazdę czarnej dziury”,...
Ślady kosmicznego zderzenia w samym sercu naszej galaktyki
Droga Mleczna jest dużą galaktyką spiralną, w której znajdują się setki miliardów gwiazd, w tym Słońce. Zanim osiągnęła obecne rozmiary, przechodziła jednak długi i złożony proces rozwoju. Nowe badanie pozwoliło odtworzyć jeden z najważniejszych etapów jej wczesnej historii.
Analizując skupiska gwiazd znajdujące się w pobliżu centrum Drogi Mlecznej, naukowcy znaleźli dowody wskazujące, że około 11,8 mld lat temu nasza galaktyka pochłonęła mniejszą galaktykę. Do wydarzenia doszło, gdy Wszechświat miał około 2 mld lat.
Zdaniem badaczy jest to najstarsza znana fuzja galaktyczna, w której uczestniczyła Droga Mleczna. Odkrycie pokazuje jednocześnie, że galaktyka rosła nie tylko dzięki powstawaniu nowych gwiazd w jej wnętrzu, ale również przez łączenie się z mniejszymi galaktykami, które znalazły się pod wpływem jej grawitacji.
Pochłonięty obiekt był galaktyką karłowatą, czyli należał do grupy mniejszych galaktyk, odróżnianych w ten sposób od dużych układów takich jak Droga Mleczna. Naukowcy szacują, że w momencie zderzenia znajdujące się w nim gwiazdy miały łączną masę odpowiadającą około 500 mln mas Słońca. Oznacza to, że galaktyka karłowata miała wówczas mniej więcej jedną czwartą rozmiarów ówczesnej Drogi Mlecznej.
Kosmiczne teleskopy Hubble'a i Gaia na tropie tajemniczej galaktyki LKH
Do przeprowadzenia badań wykorzystano kosmiczne teleskopy Hubble'a i Gaia. Naukowcy analizowali gromady zawierające po setki tysięcy gwiazd, znajdujące się w wewnętrznym obszarze Drogi Mlecznej rozciągającym się na około 20 tys. lat świetlnych.
Badacze określali wiek tych gwiazd, ich skład chemiczny oraz trajektorie ruchu. Rok świetlny jest jednostką odległości i oznacza dystans, jaki światło pokonuje w ciągu roku. Jest to około 9,5 bln kilometrów.
Według autorów badania analizowane gwiazdy stały się częścią Drogi Mlecznej w wyniku fuzji, do której doszło około 2 mld lat po Wielkim Wybuchu, uznawanym za początek Wszechświata.
Galaktykę karłowatą, z której pochodziły, nazwano Low-energy-Kraken-Heracles, w skrócie LKH. Nazwa nawiązuje do trzech wcześniejszych badań, w których analizowano możliwość wystąpienia takiej pradawnej fuzji.
– Najważniejszym wynikiem naszych badań jest jednoznaczne odkrycie pierwszego wydarzenia związanego z fuzją, którego doświadczyła nasza galaktyka we wczesnym okresie swojego istnienia – powiedział w rozmowie z agencją Reutera astrofizyk Davide Massari z włoskiego Narodowego Instytutu Astrofizyki (INAF) w Bolonii, główny autor badania opublikowanego w czasopiśmie „Nature Astronomy”.
Czytaj więcej
Coraz więcej osób szuka ucieczki od zgiełku miast w miejscach, gdzie jedynym światłem jest blask odległych gwiazd. Astroturystyka – unikalne połącz...
„Spokojne” gwiazdy i wybuchowy gaz: Jak naprawdę wyglądała ta fuzja?
Jak wyjaśnił Massari, przez długi czas przedmiotem dyskusji było to, czy początkowy rozwój Drogi Mlecznej napędzało przede wszystkim powstawanie gwiazd w samej galaktyce, czy też istotną rolę odegrało połączenie z innym układem.
Nowe wyniki badań wskazują, że fuzja z LKH już na wczesnym etapie rozwoju Drogi Mlecznej wzbogaciła ją o dużą liczbę gwiazd oraz gaz, z którego mogły powstawać kolejne gwiazdy. Wraz z pochłoniętą galaktyką do Drogi Mlecznej trafiła także ciemna materia, której natura wciąż nie została w pełni poznana.
Sam przebieg zderzenia wyglądał inaczej z punktu widzenia gwiazd, a inaczej w przypadku gazu. – Powiedziałbym, że z punktu widzenia gwiazd fuzja przebiegała raczej spokojnie i nie dochodziło do zderzeń gwiazdy z gwiazdą. Natomiast z punktu widzenia gazu była bardziej „wybuchowa” – prawdopodobnie zderzenie gazu z LKH z gazem Drogi Mlecznej wywołało powstawanie wielu gwiazd – powiedział Massari.
Astrofizyk uważa, że w wewnętrznych częściach Drogi Mlecznej prawdopodobnie nadal znajduje się wiele gwiazd, które pierwotnie powstały w galaktyce karłowatej. Część z nich może być skupiona w gromadach gwiazd. Ich dokładna identyfikacja jest jednak bardzo trudna ze względu na duże ilości pyłu znajdującego się w centralnych obszarach naszej galaktyki.
Droga Mleczna łączyła się wielokrotnie
LKH nie była jedyną galaktyką, z którą w swojej historii połączyła się Droga Mleczna. Naukowcy wiedzą o dwóch innych dużych wydarzeniach tego rodzaju.
Około 1,8 mld lat po fuzji z LKH Droga Mleczna pochłonęła galaktykę karłowatą znaną jako Gaia-Sausage-Enceladus. Z kolei przez mniej więcej ostatnich 6 mld lat nasza galaktyka stopniowo łączy się z galaktyką karłowatą w Strzelcu.
Zdaniem Massariego każde z takich wydarzeń miało znaczenie dla późniejszej historii Drogi Mlecznej, w tym procesów, które ostatecznie doprowadziły do powstania Układu Słonecznego i Ziemi. – Każda z tych fuzji miała wpływ na wydarzenia, które doprowadziły do powstania naszego Układu Słonecznego, a ostatecznie także Ziemi – powiedział naukowiec. Jak dodał, właśnie dlatego odtwarzanie kolejnych etapów przeszłości Drogi Mlecznej może pomóc w poszukiwaniu odpowiedzi na jedno z najbardziej fundamentalnych pytań. – Dlatego uważam, że rekonstruowanie poszczególnych elementów przeszłości Drogi Mlecznej w istotny sposób przyczynia się do odpowiedzi na wielkie pytanie: »Skąd pochodzimy?« – podkreślił Massari.
