Ostatnia poważna kolizja naszej Galaktyki
Korzystając z danych z sondy kosmicznej Gaia, zespół naukowców bada historię gwiazd naszej Galaktyki, aby określić naturę jej ostatniej kolizji z galaktyką karłowatą.
Mały Obłok Magellana, który łączy się z Drogą Mleczną. Po prawej stronie jest widoczna pierwszoplanowa gromada kulista 47 Tucanae. Źródło: Jose Mtanous.
Jedną z charakterystycznych cech współczesnej kosmologii jest opis sposobu ewolucji galaktyk: hierarchiczny proces zderzeń i łączenia się z innymi układami. Nigdzie we Wszechświecie nie mamy tak wyraźnego obrazu tego procesu, jak w naszej Drodze Mlecznej. Obecnie jeden z naszych pobliskich sąsiadów, galaktyka karłowata Strzelca, ulega zaburzeniom orbitalnym (galaktyka karłowata ma mniej niż około 1% masy gwiazdowej normalnej galaktyki spiralnej, takiej jak Droga Mleczna, a często znacznie mniej). Dwie inne pobliskie galaktyki karłowate, Wielki i Mały Obłok Magellana (mające odpowiednio około 1% i 0,7% masy gwiazdowej Drogi Mlecznej), opadają w naszym kierunku. Tymczasem strumienie gromad kulistych okrążają Galaktykę, zaznaczając efekty wcześniejszego zderzenia. Zapis jeszcze dawniejszych fuzji można uzyskać na podstawie pozycji i ruchów gwiazd w halo Drogi Mlecznej, czyli w przybliżeniu kulistym rozkładzie gwiazd (o średnicy około 100 000 lat świetlnych) starszych niż 10-12 miliardów lat. Tymczasem Andromeda, nasza najbliższa duża sąsiednia galaktyka, znajduje się około dziesięć razy dalej niż te galaktyki karłowate. Zderzenie z nią jest przewidywane za kolejne 5 miliardów lat.
Sonda kosmiczna Gaia została wystrzelona w 2013 roku w celu stworzenia precyzyjnej trójwymiarowej mapy Drogi Mlecznej poprzez zbadanie 1% z jej 100 miliardów gwiazd. Zespół astronomów wykorzystał wyniki badań z Gai w połączeniu z nowym pomiarem zewnętrznych obszarów naszej Galaktyki za pomocą 6,5-metrowego teleskopu MMT w Arizonie (H3 Survey), aby poskładać historię gwiazd Drogi Mlecznej w bezprecedensowe szczegóły, by określić naturę ostatniego połączenia Galaktyki. Były już przekonujące dowody, że pojedyncza galaktyka karłowata połączyła się z Drogą Mleczną około 8-10 miliardów lat temu. Znane jako Gaia-Sausage-Enceladus (GSE), to, co pozostało z obiektu, jest wnioskowane z gwiazd w wewnętrznym halo na podstawie ich ruchów i składu. Nadal jednak nie wiadomo, czy GSE zderzyło się z naszą Galaktyką czołowo, czy jednak przed końcowym zderzeniem okrążyło ją, a jeżeli tak, to jak wyglądała ta orbita?
Astronomowie zajęli się tymi pytaniami, modelując zmierzone przez Gaia gwiazdy w halo za pomocą zestawu symulacji numerycznych połączonych z porównaniem wieku i składu gwiazd. Wykazali, że GSE zawierała około pół miliarda gwiazd i nie krążyła wokół Drogi Mlecznej, lecz zbliżała się do niej poruszając się w kierunku wstecznym (czyli przeciwnym do ruchu obrotowego Galaktyki). Dochodzą również do wniosku, że około 50% obecnego halo gwiazdowego Drogi Mlecznej i około 20% halo ciemnej materii z niej pochodzi. Droga Mleczna zawiera gwiazdy, które mają około 13 miliardów lat, choć mogły one zostać pochwycone przez Galaktykę po jej uformowaniu. Jednak wraz z zakończeniem tych badań, prawie cały wzrost Drogi Mlecznej w ciągu ostatnich 10 miliardów lat może być wyjaśniony.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
.jpg)
