Nowe badania wykorzystujące dane z teleskopu kosmicznego Gaia sugerują, że Droga Mlecznaostatnia znacząca kolizja miała miejsce znacznie później, niż wcześniej sądzono – w ciągu ostatnich trzech miliardów lat.
Analizując zmarszczki spowodowane przeszłymi zderzeniami galaktycznymi, odkryli, że historyczna oś czasu tych wydarzeń została znacznie zawężona, co zmienia nasze rozumienie rozwoju Drogi Mlecznej i powstawania jej struktur gwiezdnych.
Astronom Robyn Sanderson i współpracownicy opublikowali niedawno ustalenia które ujawniają, że ostatnia poważna kolizja Drogi Mlecznej miała miejsce miliardy lat później, niż wcześniej sądzono.
„Kontrowersje dotyczą tego, kiedy Droga Mleczna objęła te gwiazdy” – mówi Sanderson. „Nasze badanie pokazuje, że niektóre gwiazdy, uważane za powstałe w wyniku dawnej fuzji, nie mogą nimi być. Wzór, który widzimy, jak się tworzą, zmieniłby się lub zniknął już.”
Rola Gai w mapowaniu historii Galaktyki
Odkrycie było możliwe dzięki Gai Europejska Agencja Kosmiczna’S „Geodeta miliardów gwiazd”, w ramach którego mapowano ponad tysiąc milionów gwiazd w Drodze Mlecznej i poza nią, śledząc ich ruchy, jasność, temperaturę i skład. Zespół skupił się na tak zwanych „zmarszczkach” w naszej galaktyce, które powstają, gdy inne galaktyki zderzają się z Drogą Mleczną.
Sanderson mówi, że te zmarszczki przypominają kosmiczne odciski palców pozostawione po przeszłych zderzeniach. Badając ich wzorce, kosmolodzy mogą prześledzić oś czasu tych wydarzeń i zrozumieć ewolucyjną historię Drogi Mlecznej.
Zrozumienie ewolucji Drogi Mlecznej
„W miarę starzenia się stajemy się coraz bardziej pomarszczeni, ale nasza praca pokazuje, że w przypadku Drogi Mlecznej jest odwrotnie. To coś w rodzaju kosmicznego Benjamina Buttona, który z biegiem czasu staje się coraz mniej pomarszczony” – mówi Tom Donlonbyły naukowiec wizytujący w Grupa Sandersona i główny autor nowego badania Gaia. „Patrząc, jak te zmarszczki znikają w czasie, możemy prześledzić, kiedy Droga Mleczna doświadczyła ostatniej dużej katastrofy i okazuje się, że stało się to miliardy lat później, niż sądziliśmy”.
Porównując obserwacje zmarszczek z symulacjami kosmologicznymi, zespół był w stanie ustalić, że nasze ostatnie znaczące zderzenie z inną galaktyką w rzeczywistości nie miało miejsca między 8 a 11 miliardami lat temu, jak wcześniej sądzono.
„Symulacje są kluczowe, ponieważ pozwalają nam odtworzyć przeszłe wydarzenia, które mogły mieć miejsce w Drodze Mlecznej i sprawdzić, czy pokrywają się z tym, co obserwujemy” – mówi Sanderson. „W tym przypadku pokazali nam, że czas ostatniej poważnej kolizji miał miejsce znacznie później”.
Przegląd osi czasu zderzeń galaktycznych
Aby zmarszczki gwiazd były tak oczywiste, jak widać w danych Gai, musiały dołączyć do nas nie mniej niż trzy miliardy lat temu, co najmniej pięć miliardów lat później, niż wcześniej sądzono, mówi współautor Heidi Jo Newbergprofesor astronomii na ul Instytut Politechniczny Rensselaera. „Nowe zmarszczki gwiazd powstają za każdym razem, gdy gwiazdy poruszają się tam i z powrotem przez centrum Drogi Mlecznej. Gdyby dołączyły do nas osiem miliardów lat temu, byłoby tak wiele zmarszczek obok siebie, że nie postrzegalibyśmy ich już jako odrębnych obiektów” – dodaje.
W badania włączyło się wielu obecnych i byłych badaczy z Penn, w tym Arpit Arora, który zbudował wszystkie modele potencjału galaktycznego wykorzystane w badaniach, oraz Nondh Panithanpaisal, który ujednolicił metodę stosowaną do ponownej symulacji powstawania struktur; obaj absolwenci w School of Arts & Sciences, a była studentka studiów licencjackich Emily Bregou przyczyniła się do opracowania kodu resymulacji. Danny Horta, jeden ze współpracowników Sandersona z Flatiron Institute, również przyczynił się do badań, analizując duże, stare galaktyki, które dawno temu połączyły się z Drogą Mleczną.
Implikacje ostatnich odkryć dotyczących kolizji galaktycznych
Uważa się, że w wyniku zderzenia powstała duża liczba gwiazd o nietypowych orbitach. Wcześniej naukowcy datowali ją na okres od 8 do 11 miliardów lat temu w wyniku zderzenia zwanego połączeniem Gaia-Sausage-Enceladus. Odkrycia Newberga i Donlona wskazują raczej, że gwiazdy mogły powstać w wyniku radialnego połączenia Panny, które rozbiło się przez centrum Drogi Mlecznej niecałe trzy miliardy lat temu.
„Gaia to niezwykle produktywna misja, która zmienia nasz pogląd na kosmos” – mówi Timo Prustinaukowiec projektu Gaia w ESA. „Takie wyniki są możliwe dzięki niesamowitej pracy zespołowej i współpracy ogromnej liczby naukowców i inżynierów w Europie i poza nią”.
Odniesienie: „Rządy „ostatniej dużej fuzji” są dynamicznie młode”, Thomas Donlon, Heidi Jo Newberg, Robyn Sanderson, Emily Bregou, Danny Horta, Arpit Arora i Nondh Panithanpaisal, 16 maja 2024 r., Miesięczne powiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego.
DOI: 10.1093/mnras/stae1264
Dzieło to wsparł m.in NASA/NY Dotacja kosmiczna.
