Древнее столкновение навсегда изменило Млечный Путь: «Хаббл» нашел следы катастрофы

Слияния галактик — один из ключевых механизмов их роста. Однако если столкновения в далеких уголках Вселенной мы можем наблюдать непосредственно, то восстановление хроники собственного «дома» требует кропотливой работы астрономов. И даже сегодня эта история известна лишь фрагментарно.

«Наш дом — галактика Млечный Путь, но мы не знаем, как он был построен, — констатировал Давиде Массари из Обсерватории астрофизики и космических наук в Болонье, возглавляющий исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy. — В этой работе мы выяснили, откуда пошел первый значительный “стройматериал” — им стала карликовая галактика, которую мы назвали LKH».

Аббревиатура LKH расшифровывается как Low-energy–Kraken–Heracles («Низкоэнергетическая-Кракен-Геракл») и отсылает к трем предыдущим научным работам, которые затрагивали тему ранних слияний в истории нашей галактики.

До сих пор астрономам было известно о другом крупном столкновении — слиянии с галактикой Gaia–Sausage–Enceladus (GSE), произошедшем около 10 миллиардов лет назад. Тогда GSE привнесла в Млечный Путь свою популяцию шаровых звездных скоплений. Но теперь команда Массари обнаружила третью группу скоплений, которые не являются родными для Млечного Пути и не принадлежали GSE. Их происхождение связано с более ранним событием — вторжением LKH 11,8 миллиарда лет назад.

«Благодаря высокому разрешению и глубине снимков “Хаббла” мы смогли измерить возраст и содержание металлов в этих скоплениях с беспрецедентной точностью», — пояснила соавтор работы Кьяра Зербинати из Болонского университета. (В астрономии «металлами» называют все элементы тяжелее водорода и гелия, включая кислород, углерод, железо и алюминий). В сочетании с данными миссии Gaia это позволило выделить уникальную популяцию скоплений, родившихся в LKH. Они не только указывают на время поглощения галактики, но и раскрывают ее изначальную массу.

Расчеты показали, что масса LKH составляла около 500 миллионов солнечных масс. Это лишь немногим больше, чем у современной Карликовой галактики Стрельца (которая поглощается Млечным Путем прямо сейчас), и на порядок меньше Магелланова Облака. Однако важно помнить, что 11,8 миллиарда лет назад наша галактика была гораздо меньше, и LKH внесла огромный вклад в ее рост, добавив звезды, газ и темную материю.

Это столкновение, несомненно, оказало глубокое влияние на эволюцию Млечного Пути. Всплеск гравитационных возмущений, вероятно, спровоцировал бурное рождение новых звезд. Кроме того, химический состав звезд, пришедших из LKH, обогатил межзвездную среду тяжелыми элементами, которые после гибели этих светил были переработаны в новые поколения звезд.

«Некоторые предыдущие исследования утверждали, что ранние этапы эволюции нашей галактики определялись звездами, рожденными только внутри нее, — резюмировал Массари. — Теперь мы показали, что нельзя игнорировать и звезды, родившиеся в других галактиках». Это открытие меняет наше понимание того, как именно строился Млечный Путь на заре своей истории.

Подробнее о том, что такое Млечный Путь, как он выглядит и почему так называется, рассказывали в этой статье.