Nowe badanie zmienia historię Drogi Mlecznej. Jak zderzenie z inną galaktyką wpłynęło na jej dysk?
Droga Mleczna mogła zostać ukształtowana przez zderzenie galaktyk sprzed miliardów lat. Nowe symulacje pokazują, że dawna kolizja mogła wpłynąć na kształt jej dysku.
Jak zderzenie galaktyk mogło wpłynąć na dysk Drogi Mlecznej
W ramach nowego badania naukowcy z Institute of Cosmos Sciences of the University of Barcelona (ICCUB) oraz Institute of Space Studies of Catalonia (IEEC) przyjrzeli się bliżej temu, w jaki sposób dyski galaktyk takich jak Droga Mleczna są kształtowane przez zderzenia z podobnymi obiektami. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.
Astronomowie przy użyciu symulacji sprawdzili, jak zderzenia galaktyk mogą całkowicie lub częściowo niszczyć ich dyski. Wraz z danymi dotyczącymi gromad gwiazd naukowcy wykorzystali te analizy do ulepszenia przewidywań dotyczących czasu ostatniego znaczącego zderzenia Drogi Mlecznej z inną galaktyką.
Dysk Drogi Mlecznej to ogromny, obracający się płaski układ gwiazd, z ramionami spiralnymi rozciągającymi się od jego centrum. Zawiera on większość gwiazd galaktyki, w tym Słońce, i obraca się z prędkością przekraczającą 220 kilometrów na sekundę.
Od dawna astronomowie próbują ustalić, kiedy ten obracający dysk się uformował. Zdaniem naukowców kluczową wskazówką, która mogła pomóc to ustalić, były ruchy i wiek gwiazd – w pewnym momencie wczesnej historii galaktyki gwiazdy zaczęły poruszać się w spójnym, rotującym układzie, który wyznaczył moment określany przez astronomów jako „czas rozruchu galaktyki” („galaxy’s spin-up time”).
Połączenie Gaia-Sausage-Enceladus zmieniło historię naszej galaktyki
Droga Mleczna nie powstała w izolacji – od dziesięcioleci naukowcy podejrzewali, że gwałtowne zderzenie z inną, mniejszą galaktyką odegrało ważną rolę w ukształtowaniu jej obecnej postaci. Podejrzenia te astronomowie potwierdzili w 2018 roku, gdy dane z misji Gaia ujawniły dużą populację gwiazd, których nietypowe ruchy można było wyjaśnić jedynie masywnym zderzeniem, do którego doszło około 10 miliardów lat temu. Wydarzenie to zostało nazwane połączeniem Gaia-Sausage-Enceladus (Gaia-Sausage-Enceladus merger – GSE).
W badaniu naukowcy wykorzystali symulacje galaktyk podobnych do Drogi Mlecznej, aby sprawdzić, jak mogą tworzyć się ich obracające dyski w różnych scenariuszach. Analizy te pomogły lepiej zrozumieć, jak galaktyki takie jak Droga Mleczna reagują na zderzenia z innymi obiektami.
Jak zderzenia galaktyk wpływają na ich dyski
Jak wskazują astronomowie, badanie wykazało, że obracające się dyski galaktyk często formowały się znacznie wcześniej, niż dotychczas sądzono, ale mogły zostać częściowo lub całkowicie zniszczone przez duże zderzenia. W rezultacie moment, w którym dysk Drogi Mlecznej wydawał się zaczynać obracać, może nie oznaczać chwili jego pierwszego powstania, lecz moment, w którym galaktyka odzyskała stabilność po niszczycielskiej kolizji.
Badacze stwierdzili również, że połączenie Gaia–Sausage–Enceladus prawdopodobnie miało miejsce około 11 miliardów lat temu, wcześniej niż sugerowało wiele dotychczasowych szacunków. Co istotne, czas ten pokrywa się z gwałtownym wzrostem tempa formowania się gromad gwiazd w Drodze Mlecznej. Tego rodzaju wzmożona aktywność gwiazdotwórcza jest naturalną konsekwencją kolizji galaktyk.
„Modele połączenia Gaia–Sausage–Enceladus przewidywały, że po zderzeniu powinno nastąpić zwiększone tempo powstawania gwiazd, sprzyjające formowaniu gromad kulistych. To pierwszy raz, kiedy wykazano taki związek” – mówi Chervin F. P. Laporte z French National Centre for Scientific Research (CNRS).
„Badanie to podkreśla istotny związek między strukturą galaktyki a dawnymi zderzeniami, które muszą być analizowane wspólnie, abyśmy mogli lepiej zrozumieć historię naszego kosmicznego domu” – podsumowuje Matthew D. A. Orkney z University of Barcelona.
Emil Gołoś
