Телескоп «Хаббл» обнаружил следы одного из самых ранних крупных слияний в истории Млечного Пути
Телескоп «Хаббл» помог астрономам обнаружить следы одного из древнейших известных крупных слияний в истории Млечного Пути. Около 11,8 миллиарда лет назад, когда наша Галактика находилась на раннем этапе формирования, она, вероятно, поглотила карликовую галактику, содержавшую примерно 500 миллионов солнечных масс звёзд.
Самой этой галактики давно не существует как отдельного объекта, однако часть входивших в неё звёзд и звёздных скоплений сохранилась в составе Млечного Пути. Восстановить историю этого древнего столкновения исследователям помогли шаровые скопления — крупные группы очень старых звёзд, способные сохранять информацию о галактиках, в которых они сформировались.
Учёные изучили с помощью «Хаббла» 39 шаровых скоплений, расположенных в пределах примерно 20 тысяч световых лет от центра Млечного Пути. Определив их возраст и химический состав, а затем объединив эти данные с результатами миссии Gaia Европейского космического агентства, астрономы обнаружили группу скоплений, отличающуюся от известных ранее популяций.
По мнению авторов исследования, эти скопления первоначально принадлежали одной древней карликовой галактике, которая позднее была поглощена Млечным Путём. Её назвали Low-energy-Kraken-Heracles, или LKH. Название объединяет несколько обозначений, использовавшихся в предыдущих исследованиях, где также высказывалось предположение о существовании этого древнего события.
Следы исчезнувшей галактики сохранились в шаровых скоплениях
Восстановить историю Млечного Пути почти 12 миллиардов лет назад непросто. За это время Галактика выросла, сформировала огромное количество новых звёзд и поглотила другие, более мелкие галактики, что значительно изменило её первоначальную структуру.
Шаровые скопления позволяют заглянуть в это далёкое прошлое. Они содержат от десятков тысяч до миллионов звёзд, многие из которых сформировались примерно в одну эпоху. Сравнение возраста и химического состава таких звёздных популяций помогает установить, где они возникли.
Используя наблюдения «Хаббла», исследователи с высокой точностью определили возраст и металличность 39 шаровых скоплений. Металличностью в астрономии называют содержание в звёздах химических элементов тяжелее гелия.
Анализ позволил разделить скопления на три группы. В первую вошли объекты, сформировавшиеся непосредственно в раннем Млечном Пути. Вторая группа связана с галактикой Gaia-Sausage-Enceladus, поглощённой Млечным Путём около 10 миллиардов лет назад.
Третья группа оказалась старше скоплений, связанных с Gaia-Sausage-Enceladus, но моложе тех, которые, как предполагается, сформировались непосредственно в Млечном Пути. По мнению исследователей, это указывает на их происхождение в другой галактике, которая была поглощена нашей значительно раньше.
Слияние с LKH, согласно оценкам, произошло около 11,8 миллиарда лет назад — примерно на 1,8 миллиарда лет раньше других крупных слияний Млечного Пути, для которых ранее были получены столь же убедительные свидетельства.
Одним из объектов, которые исследователи связывают с этой древней галактикой, является шаровое скопление NGC 6535, расположенное примерно в 22 тысячах световых лет от Земли.
Млечный Путь начал поглощать другие галактики ещё на раннем этапе формирования
По оценке авторов работы, галактика LKH содержала около 500 миллионов солнечных масс звёзд. По современным меркам она относилась бы к карликовым галактикам, однако почти 12 миллиардов лет назад сам Млечный Путь был значительно меньше нынешнего.
Поэтому поглощение LKH могло внести существенный вклад в рост молодой Галактики. Открытие показывает, что уже на ранних этапах своего существования Млечный Путь увеличивался не только за счёт образования собственных звёзд, но и за счёт слияний с другими звёздными системами.
Позднее Млечный Путь пережил и другие крупные события. Около 10 миллиардов лет назад он поглотил Gaia-Sausage-Enceladus — галактику, сыгравшую важную роль в формировании современной структуры Млечного Пути. Ещё позднее началось взаимодействие с карликовой галактикой в Стрельце, которое продолжается до сих пор.
Существование LKH предполагалось и ранее на основании других наблюдений, однако новые измерения шаровых скоплений позволили связать конкретную популяцию древних звёздных систем с этим событием и уточнить время его произошедшего.
Исследователи намерены продолжить изучение других шаровых скоплений Млечного Пути, включая объекты, которые до сих пор не были подробно исследованы. Это должно помочь восстановить историю других древних слияний, которые на протяжении миллиардов лет формировали Галактику, которую мы наблюдаем сегодня.
Исследование в журнале Nature Astronomy.