Calea Lactee nu s-a format singură. O echipă internațională a identificat, în imagini ale telescopului spațial Hubble, urmele unei galaxii pitice înghițite de galaxia noastră acum 11,8 miliarde de ani – cea mai veche fuziune majoră documentată până acum în istoria Căii Lactee. Rezultatele au fost publicate pe 17 august în revista Nature Astronomy.
Fuziunile sunt una dintre principalele modalități prin care galaxiile cresc. Le putem observa în direct la alte galaxii, dar reconstituirea propriei noastre istorii cere muncă de detectiv: suntem în interiorul obiectului pe care încercăm să îl studiem, iar stelele venite din afară se amestecă cu cele născute local.
„Casa noastră este galaxia Calea Lactee, dar nu știm cum a fost construită casa”, a declarat Davide Massari, de la Observatorul de Astrofizică și Științe Spațiale din Bologna, autor principal al studiului, într-un comunicat citat de Space.com. „În acest articol descoperim de unde a venit primul lot semnificativ de cărămizi: o galaxie pitică pe care o numim LKH.”
Ce este LKH și de ce a fost greu de găsit în Calea Lactee
Numele LKH vine de la Low-energy–Kraken–Heracles, o referință la trei lucrări anterioare care se apropiaseră, separat, de ideea unor fuziuni foarte timpurii. Până acum, singura coliziune majoră bine documentată era cea cu galaxia numită Gaia–Sausage–Enceladus (GSE), petrecută în urmă cu aproximativ 10 miliarde de ani. GSE avea propria familie de roiuri globulare, care s-au integrat în populația Căii Lactee în timpul impactului.
Echipa lui Massari a găsit acum o a treia populație de roiuri globulare, care nu pare nici nativă galaxiei noastre, nici legată de GSE. Datarea le plasează cu aproximativ 1,8 miliarde de ani mai devreme decât fuziunea cu GSE.
Cum au fost identificate roiurile străine
„Datorită rezoluției și adâncimii imaginilor Hubble, am putut măsura vârsta și conținutul de metale al acestor roiuri cu o precizie fără precedent”, a explicat Chiara Zerbinati, astronomă la Universitatea din Bologna și coautoare a studiului. În limbajul astronomilor, „metale” înseamnă toate elementele mai grele decât hidrogenul și heliul produse în Big Bang, de la oxigen și carbon până la fier și aluminiu. Compoziția chimică funcționează, practic, ca o amprentă digitală a locului de naștere al unei stele.
„Combinate cu măsurătorile misiunii Gaia a Agenției Spațiale Europene, datele au făcut posibilă separarea unei populații de roiuri globulare diferite de celelalte”, a adăugat Zerbinati. „Sunt roiurile născute în LKH și ne spun când a fost devorată acea galaxie de a noastră și cât de masivă era.” Gaia a cartografiat pozițiile și mișcările a peste un miliard de stele, permițând astronomilor să calculeze orbitele – iar orbitele păstrează memoria evenimentelor violente de acum miliarde de ani.
Cât de mare era galaxia înghițită
Pornind de la numărul și masa roiurilor globulare importate, echipa a estimat că LKH avea o masă totală de aproximativ 500 de milioane de mase solare. Este puțin mai mult decât galaxia pitică Sagittarius, evaluată la circa 400 de milioane de mase solare și canibalizată chiar acum de Calea Lactee, și cu un ordin de mărime mai puțin decât Micul Nor de Magellan.
Diferența e că, acum 11,8 miliarde de ani – doar două miliarde de ani după Big Bang – galaxia noastră era mult mai mică. În acel context, LKH a adus o contribuție substanțială de stele, gaz și materie întunecată. Coliziunea ar fi putut declanșa un episod intens de formare stelară, iar chimia stelelor venite din LKH a influențat evoluția chimică de ansamblu: pe măsură ce acele stele au murit, au împrăștiat materialul în mediul interstelar, de unde s-au născut generațiile următoare.
„Unele studii anterioare au susținut că primele faze ale evoluției galaxiei noastre au fost definite de stele născute exclusiv în interiorul ei”, a spus Massari. „Aici am arătat că trebuie luate în calcul și stelele născute în galaxii externe.”
Cronologia fuziunilor din Calea Lactee
Puse cap la cap, datele conturează o secvență: prima contribuție externă majoră vine de la LKH, acum 11,8 miliarde de ani, urmată de fuziunea cu Gaia–Sausage–Enceladus în urmă cu circa 10 miliarde de ani și, mult mai târziu, de canibalizarea în curs a galaxiei pitice Sagittarius. Fiecare episod a adăugat roiuri globulare cu vârste și compoziții chimice ușor diferite, iar tocmai aceste diferențe permit astronomilor să separe „cărămizile” importate de cele produse local în Calea Lactee.
De ce contează pentru harta Căii Lactee
Reconstituirea arborelui genealogic al Căii Lactee nu e doar un exercițiu de arheologie cosmică. Fiecare fuziune identificată ajustează modelele despre cum s-a format discul galactic, cum a crescut haloul de materie întunecată și de ce stelele din diferite regiuni au compoziții atât de diferite. Datele deschise ale misiunii Gaia și arhiva de imagini a telescopului spațial pot fi consultate pe site-urile oficiale ESA/Hubble, iar studiul integral a apărut în Nature Astronomy.
Dacă îți plac descoperirile despre galaxia noastră, am scris și despre valul masiv de stele care traversează Calea Lactee, despre structura neobișnuită detectată în interiorul galaxiei și despre alte observații surprinzătoare făcute de Hubble.
Surse: studiul publicat în Nature Astronomy, comunicatele ESA/Hubble și declarațiile lui Davide Massari și Chiara Zerbinati, preluate de Space.com.
