На этом изображении показано расположение и распределение звезд Шакти (желтая) и Шивы (синяя) по Млечному Пути. Потоки были обнаружены с помощью геодезиста ЕКА Gaia, обладающего миллиардом звезд. Наблюдения Gaia позволили исследователям определить состав и состав отдельных звезд, что, в свою очередь, выявило больше их свойств и показало их движение в космосе. Фото: ESA/Gaia/DPAC/K. Малхан
Космический телескоп Gaia Европейского космического агентства еще больше распутал историю нашей галактики, обнаружив два удивительных потока звезд, которые сформировались и сплелись вместе более 12 миллиардов лет назад.
Два потока, названные Шакти и Шива, помогли сформировать младенческий Млечный Путь. Обе они настолько древние, что, вероятно, сформировались даже раньше самых старых частей спиральных рукавов и диска нашей современной галактики.
«Что действительно удивительно, так это то, что мы вообще можем обнаружить эти древние структуры», — говорит Кьяти Малхан из Института астрономии Макса Планка (MPIA) в Гейдельберге, Германия, который руководил исследованием. «Млечный Путь настолько изменился с момента рождения этих звезд, что мы не ожидали, что сможем так четко распознать их как группу, но беспрецедентные данные, которые мы получаем от Гайи, сделали это возможным».
Используя наблюдения Gaia, исследователи смогли определить орбиты отдельных звезд Млечного Пути, а также их содержание и состав. «Когда мы визуализировали орбиты всех этих звезд, среди звезд определенного химического состава выделились две новые структуры», — добавляет Кьяти. «Мы назвали их Шакти и Шива». Работа опубликована в The Astrophysical Journal.
Действительно древние фрагменты
Каждый поток содержит массу около 10 миллионов солнц, причем звезды возрастом от 12 до 13 миллиардов лет движутся по очень похожим орбитам и имеют схожий состав. То, как они распределены, позволяет предположить, что они могли образоваться как отдельные фрагменты, которые слились с Млечным Путем на ранних этапах его существования.
Оба потока направлены к сердцу Млечного Пути. Гея исследовала эту часть Млечного Пути в 2022 году, используя своего рода «галактическую археологию»; это показало, что эта область заполнена старейшими звездами во всей галактике, родившимися еще до того, как диск Млечного Пути сформировался должным образом.
«Звезды там настолько древние, что им не хватает многих тяжелых металлических элементов, созданных позже в ходе существования Вселенной. Эти тяжелые металлы — это те металлы, которые вырабатываются внутри звезд и разбрасываются по космосу после их смерти. Звезды в сердце нашей галактики бедны металлами. поэтому мы назвали этот регион «бедным старым сердцем» Млечного Пути», — говорит соавтор Ханс-Вальтер Рикс, также из MPIA и ведущий «галактический археолог» из работы 2022 года.
«До сих пор мы распознавали только эти очень ранние фрагменты, которые собрались вместе, чтобы сформировать древнее сердце Млечного Пути. Вместе с Шакти и Шивой мы теперь видим первые части, которые кажутся сравнительно старыми, но расположены дальше. Это означает первые шаги нашего рост галактики до ее нынешнего размера».
Сложное генеалогическое древо
Хотя эти два потока очень похожи, они не идентичны. Звезды Шакти вращаются немного дальше от центра Млечного Пути и по более круговым орбитам, чем звезды Шивы. Соответственно, потоки названы в честь божественной пары из индуистской философии, которые объединились, чтобы создать вселенную (или макрокосм).
Около 12 миллиардов лет назад Млечный Путь сильно отличался от той упорядоченной спирали, которую мы видим сегодня. Мы думаем, что наша галактика образовалась из множества длинных, неправильных нитей газа и пыли, слившихся воедино, образовавших звезды и свернувшихся вместе, чтобы вызвать рождение нашей галактики, какой мы ее знаем. Похоже, что Шаки и Шива являются двумя из этих компонентов, и будущие выпуски данных Гайи могут раскрыть больше.
Кьяти и Ханс-Вальтер также построили динамическую карту других известных компонентов, которые сыграли роль в формировании нашей галактики и были обнаружены с использованием данных Gaia. К ним относятся Гайя-Колбаса-Энцелад, LMS1/Вуконг, Арджуна/Секвойя/Иитой и Понт. Все эти звездные группы являются частью сложного генеалогического древа Млечного Пути, над созданием которого Гайя работала в течение последнего десятилетия.
У Млечного Пути сложное прошлое. Наша галактика наполнена звездами, которые прибыли в разное время космической истории, когда другая галактика или объект столкнулись с Млечным Путем и впоследствии были поглощены. На этом изображении показаны некоторые из этих различных звездных популяций, причем каждый цвет представляет звезды, которые присоединились к Млечному Пути в результате разного столкновения. Два из этих потоков были недавно обнаружены благодаря геодезисту ЕКА Гайе, обладателю миллиарда звезд. Данные Гайи позволили исследователям определить содержание и состав отдельных звезд, составляющих потоки Шакти (розовый) и Шивы (бледно-голубой), что, в свою очередь, раскрыло больше их свойств и движений в космосе. Фактически, Гайя помогла раскрыть некоторые из этих прошлых столкновений. На двух кадрах показана различная информация о звездах, нанесенная друг на друга (информация, связанная с их энергией и движением по орбите и в пространстве), чтобы создать показанные здесь веерные и ромбовидные формы. Прямоугольный прямоугольник с надписью «R» представляет собой «гребнеобразную структуру». Фото: ESA/Gaia/DPAC/K. Малхан и др. (2024)
«Раскрыть больше о зарождении нашей галактики — одна из целей Гайи, и она, безусловно, достигает ее», — говорит Тимо Прусти, научный сотрудник проекта «Гея» в ЕКА. «Нам необходимо точно определить тонкие, но важные различия между звездами Млечного Пути, чтобы понять, как формировалась и развивалась наша галактика.
«Для этого нужны невероятно точные данные — и теперь, благодаря Гайе, у нас есть эти данные. По мере того, как мы обнаруживаем неожиданные части нашей галактики, такие как потоки Шивы и Шакти, мы заполняем пробелы и рисуем более полную картину не только нашей нынешней ситуации. дом, а наша самая ранняя космическая история».
Информация от: Европейским космическим агентством
