Gaia wskazuje naukowcom: Droga Mleczna powstała szybciej, niż myślicie
Początki historii naszej galaktyki Drogi Mlecznej wciąż w dużej mierze stanowią dla nas tajemnicę. Nie wiadomo, jak szybko uformowały się pierwsze gwiazdy i jak szybko galaktyka rosła w początkowym etapie swojego istnienia. Naukowcom właśnie udało się jednak potwierdzić, że nasza galaktyka wyglądała tak, jak teraz, stosunkowo wcześnie. Jak udało się to sprawdzić?
Obserwując inne galaktyki we wszechświecie, astronomowie widzą je na różnych etapach rozwoju. Co więcej, w części galaktyk gwiazdy powstają w niewiarygodnie wysokim tempie (galaktyki gwiazdotwórcze), gaz i pył są tam intensywnie zamieniane w nowe gwiazdy. W innych galaktykach tempo jest raczej spokojne - w naszej na gwiazdy zamieniana jest rocznie materia o masie jednego Słońca. Po przeciwnej stronie skali znajdują się natomiast galaktyki umierające, z których gaz został wyrwany np. podczas zderzenia z inną galaktyką, przez co procesy gwiazdotwórcze praktycznie ustały.
Jak w przypadku wielu innych galaktyk, ewolucja naszej galaktyki obejmuje wiele zderzeń z mniejszymi galaktykami satelitarnymi. Gwiazdy takich mniejszych galaktyk stopniowo odrywane były od swoich macierzystych galaktyk i wtapiały się w dysk naszej galaktyki.
Jedną z ostatnich takich potężnych kolizji z Drogą Mleczną było jej zderzenie z galaktyką nazwaną Gaia-Enceladus, do którego doszło jakieś 10 mld lat temu. Galaktyka praktycznie została rozszarpana na strzępy, a tworzące ją gwiazdy zaczęły okrążać jądro naszej galaktyki.
Konfiguracja zderzenia była jednak taka, że póki co gwiazdy należące wcześniej do Gaia-Enceladus krążą wokół środka naszej galaktyki po orbitach nachylonych do jej głównego dysku. Jakby tego było mało, ich skład chemiczny wyraźnie wskazuje, że kiedyś należały do innej galaktyki.
Skoro zatem wiemy, że gwiazdy należą do galaktyki Gaia-Enceladus, to znaczy, że muszą mieć co najmniej 10 mld lat.
Jak jednak było w początkach Drogi Mlecznej?
Naukowcy postanowili zatem sprawdzić, jak bardzo rozwinięta była nasza galaktyka, zanim doszło do tego zderzenia. Opierając się na precyzyjnych pomiarach wykonanych m.in. za pomocą kosmicznego teleskopu Kepler, badacze przeanalizowali wiek gwiazd rozszarpanej galaktyki i porównali z wiekiem najstarszych gwiazd należących do dysku naszej galaktyki.
Gdyby okazało się, że gwiazdy z Gaia-Enceladus są starsze, to znaczy że większość gwiazd naszej galaktyki jeszcze nie istniała 10 mld lat temu i galaktyka dopiero zaczynała się formować. Jeżeli jednak najstarsze gwiazdy naszej galaktyki są starsze od gwiazd galaktyki, która się z nami zderzyła, to znaczy, że Droga Mleczna była już wtedy dość rozwinięta.
Wyniki są jednoznaczne: gwiazdy galaktyki Gaia-Enceladus są nieco młodsze od gwiazd należących do dysku Drogi Mlecznej. Oznacza to, że w momencie (złe określenie, bo zderzenie trwa miliony lat) kolizji obu galaktyk, Droga Mleczna była już w dużym stopniu rozwinięta.
Warto jednak zauważyć, że często okres zderzenia prowokuje wzrost aktywności gwiazdotwórczej. Gaz i pył międzygwiezdny obu galaktyk łączą się ze sobą, przez co w nowej, teraz już większej, galaktyce znów jest więcej materiału do tworzenia nowych gwiazd. Aby jednak ocenić, czy i ile gwiazd powstało w Drodze Mlecznej w ten sposób, potrzeba obserwacji znacznie większej liczby gwiazd.
