История крупного столкновения нашей Галактики с галактикой Гея-Энцелад

Одной из характерных особенностей современной космологии является описание эволюции галактик как иерархического процесса столкновений и объединений с другими системами. Самым хорошо доступным для наблюдений таких процессов местом во Вселенной является наша собственная галактика Млечный путь. В настоящее время один из наших ближайших галактических соседей, карликовая галактика Стрелец, находится в процессе приливного разрыва гравитацией Млечного пути. Две других близлежащих карликовых галактики, Большое и Малое Магеллановы Облака, падают на нашу Галактику. Тем временем, Галактику опоясываяют звездные потоки, сформированные из шаровых скоплений, которые указывают на состоявшиейся ранее столкновения. Информация о еще более древних столкновениях может быть получена путем изучения местоположения и движения объектов звездного гало Млечного пути – примерно сферической структуры из звезд возрастом более 10-12 миллиардов лет. Тем временем, галактика Андромеда, ближайшая к нам крупная галактика, находится примерно в 10 раз дальше, чем эти карликовые галактики; столкновение с ней ожидается примерно через 5 миллиардов лет.

В новом исследовании группа астрономов под руководством Рохана Наиду (Rohan P. Naidu) использовала космический телескоп Gaia («Гея») ЕКА и многозеркальный телескоп MMT, США, для подробного изучения истории последнего крупного столкновения в истории нашей Галактики. Наблюдения показывают, что 8-10 миллиардов лет назад состоялось объединение Млечного пути с одной карликовой галактикой. Известные как галактика Гея-Энцелад, остатки этого объекта сегодня состоят из звезд внутреннего гало с характерными скоростями движения и химическим составом. Однако ученым до сих пор не был известен механизм столкновения – было ли столкновение «лобовым», или галактики сначала двигались по орбите друг относительно друга.

Для ответа на этот вопрос астрономы произвели компьютерное моделирование, которое позволило установить, что галактика Гея-Энцелад содержала около полумиллиарда звезд и не обращалась вокруг Млечного пути, но приближалась к нему, двигаясь ретроградно (то есть противоположно направлению вращения Галактики). Авторы также сделали вывод, что примерно половина современного звездного гало Млечного пути и около 20 процентов его гало темной материи сформированы из остатков галактики Гея-Энцелад.

Данное исследование позволяет получить почти полное представление о процессах роста Млечного пути на протяжении последних десяти миллиардов лет, отмечают авторы.

Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal.