Habl otkrio najstariji sudar u istoriji Mlečnog puta

Teleskop Habl i evropska misija Gaja dali su podatke po kojima je Mlečni put pre otprilike 11,8 milijardi godina, dakle svega oko dve milijarde godina posle Velikog praska, apsorbovao patuljastu galaksiju kojoj je istraživački tim dao ime LKH. Rad je objavljen 17. avgusta u časopisu Nature Astronomy, a vodio ga je Davide Massari sa Opservatorije za astrofiziku i nauku o svemiru u Bolonji. Nalaz pomera dokumentovanu istoriju naše galaksije 1,8 milijardi godina dalje u prošlost nego što je do sada bilo moguće potvrditi.

Mlečni put je danas spiralna galaksija sa nekoliko stotina milijardi zvezda, ali takav nije bio oduvek. Rastao je na dva načina: stvarao je nove zvezde iz sopstvenih oblaka gasa i preuzimao zvezde, gas i tamnu materiju od galaksija sa kojima se sudarao. Do sada su bila dokumentovana dva krupna spajanja, a novi rad dodaje treće, i to najstarije.

• patuljasta galaksija u sazvežđu Strelac, sudar počeo pre više od šest milijardi godina i traje i danas
• Gaia-Sausage-Enceladus, spajanje pre oko deset milijardi godina, koje je preoblikovalo disk naše galaksije
• LKH, spajanje pre oko 11,8 milijardi godina, prvi put potvrđeno ovim radom

Između prva dva dogodilo se i više manjih spajanja. Da je postojalo i jedno starije i krupnije nagoveštavale su ranije simulacije i posmatranja, ali su pojedinosti bile predmet spora. Otuda i ime nove galaksije: LKH je skraćeno od Low-energy-Kraken-Heracles, po tri ranija rada koja su tu ideju zastupala.

„Naš dom je galaksija Mlečni put, ali ne znamo kako je naša kuća sagrađena. U ovom radu otkrivamo odakle je došla prva značajna serija cigala: iz patuljaste galaksije koju zovemo LKH”, rekao je Massari.

Po proceni tima, LKH je u zvezdama nosila oko 500 miliona masa Sunca. U tom trenutku to je bio znatan deo ukupne mase mladog Mlečnog puta, jer je naša galaksija tada bila mnogo manja i po veličini bliska onima sa kojima se sudarala.

Zašto kuglasta jata čuvaju trag sudara?

Zato što su starija od skoro svega ostalog u galaksiji i zato što nose hemijski potpis sredine u kojoj su nastala. Kuglasto jato je gusta, približno loptasta grupa od nekoliko desetina hiljada do nekoliko miliona zvezda, i u ovom poslu služi kao arheološko nalazište.

Tim je analizirao Hablova posmatranja 39 kuglastih jata u unutrašnjih 20.000 svetlosnih godina Mlečnog puta, u delu galaksije gde bi tragovi najstarijih spajanja trebalo da budu sačuvani. Za svako jato izmerena je precizna starost i metaličnost, to jest udeo elemenata težih od helijuma. Podaci misije Gaja dodali su precizna merenja kretanja, po kojima se jata razdvajaju po poreklu.

Očekivano je bilo da uzorak sadrži dve grupe: jata rođena u samom Mlečnom putu i ona preuzeta iz strukture Gaia-Sausage-Enceladus. Pojavila se i treća populacija, starija od preuzetih jata a mlađa od domaćih, nezavisno od količine metala. To razdvajanje je osnov zaključka o ranijem spajanju.

„Zahvaljujući visokoj rezoluciji i dubini Hablovih snimaka, uspeli smo da izmerimo starost i sadržaj metala u ovim jatima sa preciznošću kakve do sada nije bilo. Zajedno sa merenjima iz misije Gaja, to je omogućilo da izdvojimo populaciju kuglastih jata koja se razlikuje od ostalih. To su jata rođena u LKH, i ona nam govore kada je ta galaksija progutana i koliko je bila masivna”, navela je Chiara Zerbinati sa Univerziteta u Bolonji, koautorka rada.

Šta ovo znači za sliku o nastanku galaksije

Deo ranijih studija tvrdio je da su najranije faze razvoja naše galaksije određene zvezdama koje su nastale isključivo u njoj. Massari kaže da se sada moraju uračunati i zvezde rođene u drugim galaksijama. Tim najavljuje nastavak rada na kuglastim jatima, sa ciljem da opiše sva krupna spajanja kroz istoriju Mlečnog puta.

„Habl posmatra kuglasta jata koja do sada nisu proučavana, i to će nam pomoći da opišemo spajanja koja su se dogodila davno u prošlosti Mlečnog puta”, rekao je Fernando Aguado-Agelet sa Univerziteta u Vigu i Univerziteta La Laguna u Španiji, koautor rada.

Granice nalaza treba jasno postaviti. Sudar nije posmatran neposredno, jer se dogodio pre skoro 12 milijardi godina, nego je izveden iz starosti, hemijskog sastava i kretanja jata koja su ga preživela. Masa od 500 miliona Sunčevih masa je procena, ne izmerena veličina, i odnosi se samo na zvezde, ne i na gas i tamnu materiju koje je LKH mogla da donese. Uzorak čini 39 jata iz unutrašnjeg dela galaksije, a ne sva kuglasta jata Mlečnog puta. Rad ne tvrdi da je LKH poslednja nepoznata galaksija u našoj prošlosti, niti isključuje da su se u istom periodu odigrala i druga spajanja koja nisu ostavila jata u ovom uzorku.