Herakles to galaktyka pożarta przez Drogę Mleczną 10 miliardów lat temu. Wciąż widać jej szczątki

Droga Mleczna to sporych rozmiarów galaktyka spiralna z poprzeczką. W jej centrum znajduje się supermasywna czarna dziura Sagittarius A*. Ową czarną dziurę otacza sferyczne zgrubienie centralne pełne gazu i starych czerwonych gwiazd. Wokół zgrubienia natomiast rozciągają się rozległe spiralne ramiona pełne gwiazd, pyłu, gazu, obłoków gwiazdotwórczych.

Od centrum Drogi Mlecznej do jej zewnętrznej krawędzi jest około 50 000 lat świetlnych, zatem cała galaktyka ma średnicę 100 000 lat świetlnych (brawo, kapitanie oczywisty!). Ziemia, jak i cały Układ Słoneczny znajdują się ok. 28 000 lat świetlnych od środka Drogi Mlecznej, czyli w sumie bliżej nam do zewnętrznej krawędzi galaktyki niż do jej środka. Cała Droga Mleczna składa się z ok. 200-400 miliardów gwiazd. To wszystko tylko informacja dla kontekstu.

Problem w tym, że całego tego kształtu nie sposób opisać znajdując się w środku dysku galaktyki. Jak na razie nie jesteśmy zbyt sprawnymi kosmicznymi podróżnikami, abyśmy mogli wysłać aparat fotograficzny na zewnątrz Drogi Mlecznej, aby mógł uchwycić na zdjęciu jej faktyczny wygląd. Odległości w kosmosie są na tyle duże, że może się okazać, że to nie tylko teraz nie jest możliwe, ale nigdy nie będzie (optymistów zapraszam do sekcji komentarzy).

Siedząc w środku Drogi Mlecznej jesteśmy otoczeni gwiazdami ją tworzącymi. Dzięki temu, że mniej więcej znamy kształt i dynamikę galaktyki, wiemy jak i gdzie gwiazdy powinny zmierzać. Dodatkowo żyjemy we wspaniałych czasach gwałtownego rozwoju technologii i mamy coraz lepszy sprzęt pozwalający nam analizować ogromne i wyciągać wnioski z ogromnych ilości danych, których człowiek nigdy nie byłby w stanie przeanalizować samodzielnie.

Potężne przeglądy nieba realizowane za pomocą teleskopów pozwalają nam badać ogromne ilości gwiazd. W ramach przeglądu – uwaga, długa nazwa - Sloan Digital Sky Surey’s Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE) astronomowie katalogują setki tysięcy gwiazd, wraz z ich prędkościami i składem chemicznym. Na pierwszy rzut oka ciężko odróżnić gwiazdy od siebie. Dopiero dokładna analiza właśnie składu chemicznego oraz ruchu setek tysięcy gwiazd może ujawnić całe grupy, roje gwiazd odróżniające się od gwiazd, które powstały w Drodze Mlecznej.

Dodatkową trudnością tutaj jest sytuacja, w której patrzymy w kierunku jasnego i bardzo zapylonego centrum Drogi Mlecznej. Ciężko tam odróżnić poszczególne gwiazdy od tła lśniącego światłem setek tysięcy gwiazd upakowanych wokół centralnej czarnej dziury i otoczonych ogromnymi ilościami pyłu i gazu.

Tutaj wchodzi program APOGEE, w ramach którego astronomowie katalogują widma gwiazd w bliskiej podczerwieni (a w podczerwieni pył już nie jest widoczny, więc nie przeszkadza w obserwacjach). W ciągu dekady realizowania tego przeglądu astronomowie zebrali widma dla ponad pół miliona gwiazd.

To właśnie w tych widmach naukowcy odkryli szczątki dawnej galaktyki, która zderzyła się z Drogą Mleczną około 10 miliardów lat temu, gdy nasza galaktyka była jeszcze bardzo młoda. Nie była to jednak tylko kolejna malutka galaktyka karłowata. Badacze podejrzewają, że szczątki Heraklesa stanowią aż jedną trzecią masy całego halo galaktycznego (sferycznego rzadkiego obłoku gwiazd, otaczającego dysk Drogi Mlecznej).

Odkrycie było możliwe dzięki temu, że gwiazdy Heraklesa tak bardzo się różnią pod względem składu chemicznego od gwiazd powstałych w Drodze Mlecznej, że jedynym wyjaśnieniem jest to, że pochodzą one z innej galaktyki. Analizując ruch kilkuset gwiazd należących do Heraklesa badacze odtworzyli ich położenie w przeszłości.

Okazuje się zatem, że nasza Droga Mleczna jest bardziej nietypowa niż zakładaliśmy. Większość galaktyk podobnych do naszej miała znacznie spokojniejsze początki. Zderzenie Drogi Mlecznej z Heraklesem musiało nieźle wstrząsnąć naszą galaktyką. Tak czy inaczej, doprowadziło do powstania takiej galaktyki, jaką obserwujemy dzisiaj.