Astronomii au folosit telescopul spatial Gaia pentru a spiona unele dintre primele blocuri ale galaxiei Calea Lactee: doua fluxuri antice de stele numite Shakti si Shiva care au ajutat galaxia noastra sa creasca si sa evolueze acum mai bine de 12 miliarde de ani.
Numiti dupa zeitatile hinduse, fluxurile de stele par a fi ramasitele a doua galaxii care s-au contopit cu o versiune timpurie a Caii Lactee intre 12 si 13 miliarde de ani in urma, cand primele galaxii se formau in cosmos. Structurile sunt atat de vechi incat s-au format cu mult inaintea celor mai vechi parti ale bratelor spiralate iconice ale Caii Lactee si ale discului central.
Un studiu care detaliaza observatiile a aparut joi in The Astrophysical Journal.
„Ceea ce este cu adevarat uimitor este ca putem detecta deloc aceste structuri antice”, a spus autorul principal al studiului, dr. Khyati Malhan, cercetator postdoctoral si Humboldt Research Fellow la Universitatea Stockholm din Suedia, intr-o declaratie. „Calea Lactee s-a schimbat atat de semnificativ de cand s-au nascut aceste stele, incat nu ne-am astepta sa le recunoastem atat de clar ca grup – dar datele fara precedent pe care le primim de la Gaia au facut acest lucru posibil.”
Observarea minunilor stelare ale lui Shakti si Shiva ar putea ajuta astronomii sa dezvaluie secretele primelor zile ale galaxiei Calea Lactee si evolutia unor galaxii la fel de masive in cosmos, potrivit cercetatorilor.
„ Primii pasi ai cresterii galaxiei noastre”
Telescopul spatial Gaia, lansat in 2013 de Agentia Spatiala Europeana, a inceput sa observe universul in anul urmator. Astronomii au folosit observatiile lui Gaia pentru a descoperi structuri necunoscute anterior din Calea Lactee, ajutandu-i sa puna cap la cap istoria galaxiei. Setul de date al telescopului a oferit, de asemenea, astronomilor pozitiile, distantele si miscarile pentru aproape 2 miliarde de stele din galaxie .
In 2022, coautorul studiului Hans-Walter Rix si colegii sai au folosit-o pe Gaia pentru a privi in inima Caii Lactee si au descoperit cele mai vechi stele gasite vreodata in galaxie in timpul observatiilor lor de „arheologie galactica”. O analiza a datelor de la aproape 6 milioane de stele observate de Gaia si Sloan Digital Sky Survey a dezvaluit doua fluxuri care pareau sa iasa in evidenta de restul.
Datele sondajului au continut detalii despre compozitia chimica a stelelor.
„Am observat ca, pentru o anumita gama de stele sarace in metal, stelele erau inghesuite in jurul a doua combinatii specifice de energie si moment unghiular”, a spus Malhan.
Shakti si Shiva sunt aproape de inima Caii Lactee si se estimeaza ca fiecare flux include masa de aproximativ 10 milioane de sori. Aici, stelele antice sunt toate similare ca varsta, calea orbitala si compozitie, ceea ce i-a ajutat pe astronomi sa stabileasca ca ambele fluxuri erau probabil fire dintr-o sursa exterioara care s-au impletit si au devenit parte din Calea Lactee.
Cercetatorii au comparat descoperirea lui Shiva si Shakti cu gasirea urmelor initiale ale unei asezari antice care in cele din urma a crescut pentru a deveni un oras mare si modern.
„Stelele de acolo sunt atat de vechi incat le lipsesc multe dintre elementele metalice mai grele create mai tarziu in timpul vietii Universului. Aceste metale grele sunt cele forjate in stele si imprastiate prin spatiu atunci cand mor. Stelele din inima galaxiei noastre sunt sarace in metal, asa ca am numit aceasta regiune „biata inima batrana” a Caii Lactee”, a declarat Rix, directorul departamentului de galaxii si cosmologie al Institutului Max Planck pentru Astronomie din Germania, intr-un comunicat.
„Pana acum, am recunoscut doar aceste fragmente foarte timpurii care s-au unit pentru a forma inima antica a Caii Lactee. Cu Shakti si Shiva, vedem acum primele piese care par relativ vechi, dar situate mai departe. Acestea semnifica primii pasi ai cresterii galaxiei noastre catre dimensiunea actuala.”
Urmarirea evolutiei galactice
Calea Lactee a inceput sa fie mica si a crescut in dimensiune pe masura ce s-a fuzionat cu alte galaxii, castigand stele, precum si hidrogen pentru a forma mai multe stele. Fiecare galaxie are hidrogen gazos care ajuta la nasterea stelelor. Pe masura ce galaxiile se unesc si se ciocnesc, norii lor de hidrogen gazos sunt perturbati, ceea ce poate crea o frenezie a nasterii stelelor.
De-a lungul timpului, filamentele lungi de gaz si praf ale Caii Lactee s-au unit si au rezultat in structura spirala moderna a galaxiei de astazi.
Gaia i-a ajutat deja pe astronomi sa determine cand Calea Lactee a experimentat diferite evenimente de fuziune in trecut, iar observatiile viitoare ar putea debloca mai multe perspective.
„A dezvalui mai multe despre copilaria galaxiei noastre este unul dintre obiectivele Gaiei si, cu siguranta, il atinge”, a spus Timo Prusti, om de stiinta al proiectului pentru Gaia la Agentia Spatiala Europeana, care nu a fost implicat in studiu.
„Trebuie sa identificam diferentele subtile, dar cruciale, dintre stelele din Calea Lactee pentru a intelege cum s-a format si a evoluat galaxia noastra. Acest lucru necesita date incredibil de precise – si acum, datorita Gaiei, avem acele date. Pe masura ce descoperim parti surprinzatoare ale galaxiei noastre, cum ar fi raurile Shiva si Shakti, umplem golurile si pictam o imagine mai completa nu numai a caminului nostru actual, ci si a istoriei noastre cosmice timpurii.”