Вчені скасовують попередні теорії формування Чумацького Шляху

Нове дослідження, яке використовує дані космічного телескопа Gaia, показує, що останнє значне зіткнення Чумацького Шляху відбулося набагато пізніше, ніж вважалося раніше, — протягом останніх трьох мільярдів років. Аналізуючи зморшки, спричинені минулими галактичними зіткненнями, вони виявили, що історична шкала цих подій була помітно стиснута, що змінює наше розуміння розвитку Чумацького Шляху та формування його зоряних структур.

Астроном Робін Сандерсон і його співробітники нещодавно опублікували результати, які показують, що останнє велике зіткнення галактики Чумацький Шлях відбулося на мільярди років пізніше, ніж вважалося раніше.

«Суперечка полягає в тому, коли Чумацький Шлях зайняв ці зірки», — каже Сандерсон. «Наше дослідження показує, що деякі зірки, які вважалися результатом старого злиття, не могли такими бути. Шаблон, який ми бачимо, як вони формують, уже змінився або зник».

Роль Геї в картографуванні галактичної історії

Це відкриття стало можливим завдяки Gaia, Європейському космічному агентству , який проводить дослідження мільярдів зірок, який наносить на карту понад тисячу мільйонів зірок у всьому Чумацькому Шляху та за його межами, відстежуючи їхній рух, яскравість, температуру та склад. Команда зосередилася на так званих «зморшках» у нашій галактиці, які утворюються, коли інші галактики стикаються з Чумацьким Шляхом.

Ці зморшки схожі на космічні відбитки пальців, залишені після минулих зіткнень, каже Сандерсон. Вивчаючи їх закономірності, космологи можуть простежити хронологію цих подій і зрозуміти еволюційну історію Чумацького Шляху.

Розуміння еволюції Чумацького Шляху

«З віком ми стаємо зморшкуватішими, але наша робота показує, що для Чумацького Шляху все навпаки. Це щось на кшталт космічного Бенджаміна Баттона, який з часом стає менше зморшок», — каже Том Донлон, колишній запрошений науковий співробітник Sanderson Group і провідний автор нового дослідження Gaia. «Дивлячись на те, як ці зморшки з часом розсіюються, ми можемо відстежити, коли Чумацький Шлях зазнав свого останнього великого краху, і виявляється, що це сталося на мільярди років пізніше, ніж ми думали».

Порівнюючи свої спостереження за зморшками з космологічним моделюванням, команда змогла визначити, що наше останнє значне зіткнення з іншою галактикою насправді не відбулося між вісьмома і 11 мільярдами років тому, як вважалося раніше.

«Моделювання має вирішальне значення, оскільки воно дозволяє нам відтворити минулі події, які могли відбутися в Чумацькому Шляху, і побачити, чи узгоджуються вони з тим, що ми спостерігаємо», — говорить Сандерсон. «У цьому випадку вони показали нам, що час останнього великого зіткнення був набагато пізнішим».

Перегляд хронології галактичних зіткнень

Щоб зморшки зірок були такими очевидними, як вони з’являються в даних Gaia, вони повинні приєднатися до нас не менше ніж три мільярди років тому, щонайменше на п’ять мільярдів років пізніше, ніж вважалося раніше, каже співавтор Гайді Джо Ньюберг, професор. астрономії в Політехнічному інституті Ренсселера. «Кожного разу, коли зірки коливаються вперед і назад через центр Чумацького Шляху, утворюються нові зморшки зірок. Якби вони приєдналися до нас вісім мільярдів років тому, було б так багато зморшок поруч одна з одною, що ми більше не бачили б їх як окремі елементи», – додає вона.

Низка нинішніх і колишніх дослідників Пенсильванії брали участь у дослідженні, в тому числі Арпіт Арора, який побудував усі моделі для галактичного потенціалу, використаного в дослідженні, і Нонд Панітанпайсал, який стандартизував метод, використаний для повторного формування структур, обидва випускники у Школі мистецтв і наук, а колишній студент-дослідник Емілі Брегоу внесла свій внесок у розробку коду повторної симуляції. Денні Хорта, один зі співробітників Сандерсона з Інституту Флетайрона, також зробив внесок у дослідження, проаналізувавши великі старі галактики, які давно злилися з Чумацьким Шляхом.

Наслідки недавніх відкриттів галактичних зіткнень

Вважається, що зіткнення призвело до появи великої кількості зірок з незвичайними орбітами. Раніше вчені датували його від восьми до 11 мільярдів років тому в результаті зіткнення, яке називається злиттям Гея-Сосиска-Енцелад. Навпаки, висновки Ньюберга і Донлона вказують на те, що зірки могли виникнути в результаті радіального злиття Діви, яке врізалося в центр Чумацького Шляху менше трьох мільярдів років тому.

«Gaia — це надзвичайно продуктивна місія, яка змінює наше уявлення про космос», — каже Тімо Прусті, науковий співробітник проекту Gaia в ESA. «Подібні результати стали можливими завдяки неймовірній командній роботі та співпраці між величезною кількістю вчених та інженерів у Європі та за її межами».