Nowo odkryta „fuzja Krakena” mogła być największą kolizją w historii Drogi Mlecznej

Droga Mleczna zawiera ponad 100 miliardów gwiazd, ale nie pochodzi do wszystkich gwiazd z sercem na dłoni. Co najmniej kilkanaście razy w ciągu ostatnich 12 miliardów lat Droga Mleczna zderzyła się z sąsiednią galaktyką i pochłonęła ją, połykając gwiazdy tego sąsiada i mieszając je w stale rosnący gulasz skradzionych słońc.

Z każdym galaktycznym połączeniem kształt, rozmiar i ruch naszej galaktyki zmieniały się na zawsze, ostatecznie stając się ikoniczną spiralą, którą dziś rozpoznajemy. Teraz, w niedawnym badaniu opublikowanym w październikowym wydaniu czasopisma Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, naukowcy podjęli próbę zbadania składu tej spirali. Wykorzystując sztuczną inteligencję (AI) do dopasowania różnych gromad gwiazd na podstawie ich wieku, ruchów i składu chemicznego, zespół znalazł dowody na pięć fuzji galaktycznych na dużą skalę (każde obejmujące 100 milionów gwiazd lub więcej) sprzed ponad 10 miliardów lat – w tym jedno starożytne zderzenie, którego nigdy wcześniej nie opisano.

Autorzy badania stwierdzili, że ta nowo odkryta katastrofa z tak zwaną galaktyką Krakena nie tylko pomaga wypełnić tajemnicze drzewo genealogiczne Drogi Mlecznej, ale może również pomóc astronomom w zrozumieniu tego, jak wyglądała nasza galaktyka na początku jej istnienia.

„Zderzenie z Krakenem musiało być najbardziej znaczącą fuzją, jakiej kiedykolwiek doświadczyła Droga Mleczna” – powiedział w oświadczeniu główny autor badań Diederik Kruijssen, astronom z Uniwersytetu w Heidelbergu w Niemczech . „Fuzja z Krakenem miała miejsce 11 miliardów lat temu, kiedy Droga Mleczna była cztery razy mniej masywna [niż obecnie]. W rezultacie zderzenie musiało naprawdę zmienić to, jak wyglądała Droga Mleczna w tamtym czasie”.

W swoich nowych badaniach Kruijssen i jego koledzy wykorzystali symulacje komputerowe do przeanalizowania wszystkich znanych gromad kulistych – starych, gęstych sfer składających się nawet z 1 miliona gwiazd, które wszystkie uformowały się w tym samym czasie – w Drodze Mlecznej. W naszej galaktyce znajduje się co najmniej 150 takich gromad, które według astronomów są „skamieniałościami” starożytnych galaktyk, które Droga Mleczna pochłonęła w swojej długiej i głodnej historii.

Naukowcy wyszkolili algorytm sztucznej inteligencji do identyfikacji gromad kulistych na podstawie wspólnych właściwości gwiazd, najpierw uruchamiając algorytm na tysiącach symulowanych galaktyk. Gdy algorytm był w stanie dokładnie przewidzieć powstawanie, ewolucję i zniszczenie gromad kulistych w tych wyimaginowanych galaktykach, zespół wypuścił sztuczną inteligencję na Drogę Mleczną.

Zdjęcie z nowego badania pokazuje pięć głównych fuzji, które sprawiły, że Droga Mleczna jest tym, czym jest dzisiaj. (Zdjęcie: D.Kruijssen / Heidelberg University)

Korzystając z danych uzyskanych przez sondę kosmiczną Gaia (która dała nam najbardziej kompletną mapę Drogi Mlecznej ), algorytm przeanalizował wiek, ruchy i skład chemiczny znanych gromad kulistych w naszej galaktyce, aby odtworzyć kosmiczne połączenia, które doprowadziły do bycia w Drodze Mlecznej. Analiza zespołu dokładnie przewidziała cztery znane fuzje w przeszłości Drogi Mlecznej – w tym tak zwane połączenie kiełbas Gaia [Gaia sausage ], które dodało kilka miliardów gwiazd do naszej galaktyki około 9 miliardów lat temu – a także wcześniej nieznaną fuzję Krakena.

Zgodnie z wynikami zespołu Kraken mógł być największą i najstarszą galaktyczną kolizją w historii Drogi Mlecznej. Fuzja nastąpiła, gdy Droga Mleczna była tylko ułamkiem jej obecnego rozmiaru i mogła dodać do naszej galaktyki 13 gromad kulistych, które można zidentyfikować do dziś. Podczas gdy fuzja kiełbasy Gaia ostatecznie dodała do Drogi Mlecznej więcej masy słonecznej (więcej niż 20 gromad kulistych) niż w przypadku Krakena, nasza galaktyka była znacznie większa, gdy nastąpiło połączenie kiełbas i prawdopodobnie była mniej podatna na poważne zmiany strukturalne, piszą badacze.

Ta nowo odkryta fuzja to tylko jeden mały element układanki. Ponieważ droga do formowania się galaktyk jest usiana takimi zderzeniami, jest prawdopodobne, że wiele innych fuzji na małą skalę również przyczyniło się do powstania Drogi Mlecznej, którą znamy dzisiaj. Astronomowie podejrzewają, że w przeszłości naszej galaktyki może czaić się co najmniej 15 innych fuzji, z których każda obejmowała 10 milionów gwiazd lub więcej, a ich pozostałości czekają tylko na odkrycie w kulistych wnętrznościach naszej galaktyki.

„Obecnie zidentyfikowano szczątki ponad pięciu przodków galaktyk przodków” – powiedział Kruijssen. „Przy obecnych i przyszłych teleskopach powinno być możliwe znalezienie [dowodów] ich wszystkich”.

Astronomowie mają od 3 do 4 miliardów lat, aby to rozgryźć. Następnie nastąpi kolejne połączenie zmieniające galaktykę, kiedy sąsiednia galaktyka Andromedy (obecnie 2,5 miliona lat świetlnych od nas) i Droga Mleczna nieuchronnie zderzą się. Czy nie zawsze tak jest: kiedy myślisz, że znasz galaktykę, ta znów się zmienia.

Źródła: Brandon Specktor

Kraken reveals itself – the merger history of the Milky Way reconstructed with the E-MOSAICS simulations

Family tree of the Milky Way deciphered

Zdjęcia: NASA, ESA, and Martino Romaniello European Southern Observatory, Germany

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x