Naukowcy pracujący na danych z Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE) Sloan Digital Sky Surveys (SDSS) odkryli „skamieniałą galaktykę” ukrytą w głębinach naszej Drogi Mlecznej.
Wynik ten, opublikowany w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, może wstrząsnąć naszym zrozumieniem, w jaki sposób Droga Mleczna wyrosła na galaktykę, którą widzimy dzisiaj.
Proponowana skamieniała galaktyka mogła zderzyć się z Drogą Mleczną 10 mld lat temu, kiedy nasza galaktyka była jeszcze w powijakach. Astronomowie nazwali ją Herakles, na cześć starożytnego greckiego bohatera, który według mitologii otrzymał dar nieśmiertelności, a z mleka, które pił powstała Droga Mleczna.
Pozostałości Heraklesa stanowią około ⅓ sferycznego halo Drogi Mlecznej. Ale jeżeli gaz i gwiazdy z Heraklesa stanowią tak duży procent galaktycznego halo, dlaczego nie wiedzieliśmy tego wcześniej? Odpowiedź tkwi w jej lokalizacji w głębi Drogi Mlecznej.
Aby znaleźć skamieniałą galaktykę, taką jak ta, musieliśmy przyjrzeć się szczegółowemu składowi chemicznemu i ruchom dziesiątek tysięcy gwiazd. Jest to szczególnie trudne w przypadku gwiazd w centrum Drogi Mlecznej, ponieważ są one zasłonięte obłokami pyłu międzygwiazdowego. APOGEE pozwala nam przebić się przez ten pył i zajrzeć głębiej w serce Drogi Mlecznej niż kiedykolwiek wcześniej – mówi Ricardo Schiavon z Uniwersytetu Johna Mooresa w Liverpoolu (LJMU) w Wielkiej Brytanii, kluczowy członek zespołu badaczy.
APOGEE robi to i jednocześnie rejestruje widma gwiazd w bliskiej podczerwieni zamiast w świetle widzialnym, które jest zasłaniane przez pył. W ciągu swojego dziesięcioletniego okresu obserwacyjnego, APOGEE dokonało pomiarów widm dla ponad pół miliona gwiazd w całej Drodze Mlecznej, w tym jej jądra, które wcześniej było przesłonięte pyłem.
Danny Horta, absolwent z LJMU, główny autor artykułu wyjaśnia: Zbadanie tak dużej liczby gwiazd jest konieczne, aby znaleźć niecodzienne gwiazdy w gęsto zaludnionym sercu Drogi Mlecznej, co przypomina szukanie igieł w stogu siana.
Aby oddzielić gwiazdy należące do Heraklesa od gwiazd Drogi Mlecznej, zespół wykorzystał zarówno skład chemiczny, jak i prędkości gwiazd zmierzone przez instrument APOGEE.
Spośród dziesiątek tysięcy gwiazd, które oglądaliśmy, kilkaset miało uderzająco odmienny skład chemiczny i prędkość. Te gwiazdy są tak różne, że mogły pochodzić tylko z innej galaktyki. Badajmy je szczegółowo, dzięki czemu mogliśmy prześledzić dokładne położenie i historię tej skamieniałej galaktyki – powiedział Horta.
Galaktyki powstają w wyniku łączenia się mniejszych galaktyk w czasie, więc pozostałości starszych galaktyk są często dostrzegane w zewnętrznym halo Drogi Mlecznej, ogromnym, ale bardzo rzadkim obłoku gwiazd otaczającym główną galaktykę. Nasza galaktyka budowała się od wewnątrz i znalezienie najwcześniejszych połączeń wymaga spojrzenia na najbardziej centralne części halo Drogi Mlecznej, które są zagrzebane głęboko w dysku i zgrubieniu centralnym.
Gwiazdy pierwotne należące do Heraklesa stanowią obecnie mniej więcej ⅓ masy całego halo Drogi Mlecznej – co oznacza, że ta nowo odkryta starożytna kolizja musiała być ważnym wydarzeniem w historii naszej galaktyki. To sugeruje, że nasza galaktyka może być niezwykła, ponieważ większość podobnych masywnych galaktyk spiralnych miała znacznie spokojniejsze wczesne życie.
Jako nasz kosmiczny dom, Droga Mleczna jest już dla nas wyjątkowa, ale ta starożytna galaktyka, która jest w niej zakopana, czyni ją jeszcze bardziej wyjątkową – mówi Schiavon.
Karen Masters, rzecznik SDSS-IV, komentuje: APOGEE to jeden z flagowych przeglądów czwartej fazy SDSS, a ten wynik jest przykładem niesamowitej nauki, którą każdy może zrobić, teraz, gdy prawie ukończyliśmy naszą dziesięcioletnią misję.
Ta nowa era odkryć nie zakończy się wraz z zakończeniem operacji APOGEE. Piąta faza SDSS już rozpoczęła zbieranie danych, a jej „mapowanie Drogi Mlecznej” będzie opierać się na sukcesie APOGEE, polegającym na pomiarze widm dziesięciokrotnie większej liczby gwiazd we wszystkich częściach Drogi Mlecznej, przy użyciu bliskiej podczerwieni, światła widzialnego, a czasem jednego i drugiego.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
Astronomers Discover New “Fossil Galaxy” Buried Deep Within the Milky Way
Źródło: SDSS
Na ilustracji: Wizja artystyczna tego, jak może wyglądać Droga Mleczna widziana z góry. Kolorowe pierścienie pokazują przybliżony rozmiar skamieniałej galaktyki znanej jako Herakles. Żółta kropka pokazuje położenie Słońca. Źródło: Danny Horta-Darrington (Liverpool John Moores University), NASA/JPL-Caltech oraz SDSS.
