Драматическая история насилия в Млечном Пути была отображена на новой карте

На протяжении всей истории Вселенной Млечный Путь не безмятежно плыл по межгалактическому пространству. Совсем наоборот. За последние 13,6 миллиарда лет или около того он столкнулся с множеством других галактик и поглотил их.

Теперь, в результате кропотливой работы, астрономы под руководством Кхьяти Малхан из Института астрономии Макса Планка в Германии составили карту шести таких древних галактических слияний - пять из них уже были известны, а шестое было обнаружено недавно. Полученные результаты позволят более полно понять историю нашей галактики, ее рост и эволюцию, а также происхождение находящихся в ней звезд.

"Динамический атлас слияний Млечного Пути, который мы представляем здесь, дает глобальное представление о формировании галактик в действии", - пишут исследователи в своей статье.

"Таким образом, наше исследование вносит вклад в первые шаги по разгадке полного иерархического строения нашей галактики, а также в понимание происхождения шаровых скоплений и звездных потоков гало Млечного Пути".

Галактика Млечный Путь состоит не только из плоского диска звезд, вращающегося вокруг сверхмассивной черной дыры. Ее гравитационное влияние имеет сферическую форму - это шар, который не только простирается над и под галактической плоскостью, но и окружает этот диск и его окрестности. Эта структура называется галактическим гало, и она образовалась преимущественно в результате слияния с множеством других галактик.

Для того чтобы разобраться в этой истории, необходимо провести инновационную детективную работу. Первое препятствие, которое необходимо преодолеть, заключается в том, что в космосе очень сложно определить, насколько далеко находятся те или иные объекты. Мы можем нанести звезды на ось X и Y, но если вы не знаете, насколько ярким по своей природе является то или иное светило, определить его расстояние гораздо сложнее. Из-за этого до недавнего времени было очень сложно различать группы звезд.

Когда Млечный Путь взаимодействует с другой галактикой, результаты также не сводятся к аккуратному суммированию. Приливные (гравитационные) силы растягивают другую галактику так, что она образует то, что мы называем звездным потоком - реку звезд, текущую по небу, кишки выпотрошенной галактики.

Кроме того, плотные скопления звезд, называемые шаровыми скоплениями, и галактики-спутники также часто считаются остатками галактических слияний, скрывающимися в гало.

В последние годы астрономы выявили больше таких потоков в галактическом гало благодаря проекту под названием Gaia. Спутник Gaia использует звездный параллакс для определения точного положения и движения звезд Млечного Пути в трехмерном пространстве с высочайшей точностью, и открытия, сделанные с его помощью, весьма впечатляющи, включая галактическое слияние Gaia-Энцелад, произошедшее 9 миллиардов лет назад.

Ранний третий выпуск данных Gaia состоялся в декабре 2020 года, и вместо того, чтобы анализировать группировки звезд вручную, Малхан и его коллеги использовали статистическую процедуру, которая помогла определить, связаны ли эти группы с галактическим слиянием или нет. В общей сложности команда включила 170 шаровых скоплений, 41 звездный поток и 46 спутниковых галактик, и отнесла 62 из этих объектов к шести событиям слияния с меньшими галактиками.

Пять из них были известны. Это Гайя-Энцелад, как упоминалось ранее; слияние в Цетус; слияние LMS-1/Wukong, открытое в 2020 году; галактика Секвойя, которая слилась с Млечным путем около 9 миллиардов лет назад; и карликовая галактика Стрелец, которая неоднократно пробивала Млечный путь на протяжении миллиардов лет.

Кроме того, команда обнаружила совершенно новое слияние, которое они назвали Понтус. Мы пока мало знаем о Понтусе, но нам известно, что звезды, связанные с ним, движутся очень медленно, против основного вращения Млечного Пути. Это, по их мнению, может указывать на то, что слияние произошло очень рано в истории нашей галактики, возможно, около 8-10 миллиардов лет назад.

Они также узнали кое-что новое о LMS-1/Wukong: три потока, связанные с ней, содержат одни из самых старых звезд в Млечном Пути. Это говорит о том, что галактика-прародительница этих звезд могла сформироваться очень рано в истории Вселенной, хотя у нас пока нет данных о том, когда она слилась с Млечным Путем.

Есть также дразнящие намеки на другие слияния, скрывающиеся в Млечном Пути. Автоматическая система пропустила два известных слияния, включая Кракена; а ручной анализ данных, проведенный командой, позволил предположить, что существует еще одно неизвестное слияние. По крайней мере, некоторые из 195 оставшихся объектов могут быть связаны с ними; или же они могут быть результатом более мелких слияний, которые оставили после себя меньшие следы.

Следующим шагом, по словам исследователей, будет попытка восстановить хронологию всех слияний.

"С таким объемом информации, - пишут они, - мы сможем изучить "временной" аспект галактической археологии, построив понимание "хронологической" истории слияний в Млечном Пути".

Исследование было опубликовано в журнале The Astrophysical Journal.