Астрономія
Астрономія

Кулясті скупчення розкрили властивості створивших Чумацький Шлях галактик

Астрономи створили симуляцію на основі віку, металічності та орбітальних характеристик кулястих зоряних скупчень, щоб визначити властивості п’яти галактик-супутників, з яких сформувався Чумацький Шлях. Стаття про це доступна у журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Дослідження дозволило вказати, що зіткнення із галактикою Кракен було найбільшим, що коли-небудь переживав Чумацький Шлях.

Що таке кулясті скупчення?

Кулясті зоряні скупчення — це групи пов’язаних гравітацією зірок, що обертаються навколо центру галактики. Вони можуть нараховувати кілька сотень тисяч старих світил з низькою кількістю важких елементів. Більшість кулястих скупчень Чумацького Шляху сформувалася, коли наша галактика переживала фазу швидкого злиття з галактиками-супутниками. Саме тому властивості цих груп зірок можна використовувати для відстеження історії збірки Чумацького Шляху. Зокрема, астрономів цікавлять їхні орбіти, а також вік та кількість металів. Симуляції на основі цих даних дозволяють визначати червоний зсув, на якому зростала акреція цих супутників, а також масу цих систем під час цього процесу. Історія збірки галактик часто виражається у вигляді дерев злиття, що представляють чітке передбачення формування кінцевої структури.

Яку симуляцію створили вчені?

Астрономи використали моделювання E-MOSAICS для кількісної оцінки зоряних мас та акреційного червоного зсуву п'яти галактик-супутників, що утворили Чумацький Шлях. До таких супутників належать галактики Кракен, Гея-Енцелад, джерело потоку Хельмі, Секвойя та Стрілець. Вони, ймовірно, представляють наймасивніші об'єкти, які стикалися з Чумацьким Шляхом більше 10 мільярдів років тому. Для аналізу астрономи використали вік, металічність та орбітальні властивості кулястих зоряних скупчень нашої галактики, що походять від кожної з цих галактик-супутників.

Дерево злиття галактик-супутників Чумацького Шляху. Основа Чумацького Шляху позначається стовбуром дерева, забарвленим згідно з її зоряною масою. Чорні лінії представляють п’ять встановлених супутників. Сірі пунктирні лінії ілюструють інші злиття, які, як передбачається, зазнав Чумацький Шлях. Зліва направо шість зображень у верхній частині малюнка позначають ідентифіковані галактики: Стрілець, Секвойя, Кракен, основа Чумацького Шляху, джерело потоку Хельмі та Гая-Енцелад. D. Kruijssen, Heidelberg University / Creative Commons

Дерево злиття галактик-супутників Чумацького Шляху. Основа Чумацького Шляху позначається стовбуром дерева, забарвленим згідно з її зоряною масою. Чорні лінії представляють п’ять встановлених супутників. Сірі пунктирні лінії ілюструють інші злиття, які, як передбачається, зазнав Чумацький Шлях. Зліва направо шість зображень у верхній частині малюнка позначають ідентифіковані галактики: Стрілець, Секвойя, Кракен, основа Чумацького Шляху, джерело потоку Хельмі та Гая-Енцелад. D. Kruijssen, Heidelberg University / Creative Commons

Усі п’ять галактик займають доволі вузький діапазон мас (від 0,06 до 0,46 мільярдів сонячних мас), але мають різні акреційні червоні зсуви, тобто переживали зіткнення із Чумацьким Шляхом у різні періоди часу. Майже усі події представляють незначні злиття, але зіткнення із Кракеном близько 11 мільярдів років тому, скоріш за все, являє собою найбільше злиття, що коли-небудь відбувалося із нашою галактикою.

J. Pfeffer, D. Kruijssen, R. Crain, N. Bastian / YouTube

Ці висновки дозволили команді дослідників реконструювати перше повне дерево злиття нашої Галактики. Протягом своєї історії Чумацький Шлях увібрав у себе близько п'яти галактик із понад 100 мільйонами зірок і близько п'ятнадцяти із щонайменше 10 мільйонами зірок. Наймасивніші галактики зіткнулися з Чумацьким Шляхом у період між 6 і 11 мільярдами років тому.

червоний зсув
Зсув випромінювання об’єкта у червоний бік, що вказує на його віддаленість у часі та просторі.
акреція
Процес падіння речовини на масивний об’єкт під дією гравітації.