Астрономы составили «генеалогическое древо» Млечного пути, посчитав поглощенные им галактики

Астрономы составили «генеалогическое древо» Млечного пути, посчитав поглощенные им галактики

Млечный путь за свою долгую жизнь сливался со множеством других галактик, и астрономы поставили себе задачу распутать сложное прошлое нашей галактики, выяснив, когда и сколько других таких объектов Млечный путь поглотил. О некоторых из них было известно ранее из других исследований. Новый анализ звездных скоплений, находящихся в Млечном пути, дал нам наиболее полную историю слияний галактик. И в этих данных есть ранее неизвестное слияние, которое произошло 11 миллиардов лет назад и полностью изменило форму нашей галактики. Астрономы назвали эту древнюю галактику Кракеном.

В основе исследования лежит изучение шаровых скоплений, которые считаются своеобразными «окаменелостями» из ранней Вселенной. Это плотные скопления, содержащие от 100 тысяч до 1 миллиона очень старых звезд. В шаровых скоплениях его участники сформировались примерно в одно время из одного и того же газопылевого облака, а это значит, что мы можем использовать их химический состав, чтобы определить их происхождение.

Но это только часть головоломки. В Млечном пути около 150 шаровых скоплений, и отслеживание и реконструкция их орбитального движения, а также нынешней формы (некоторые из них разорваны в длинные звездные потоки) также помогают выяснить их происхождение.

Этим и занималась команда астрономов, использовавшая нейронную сеть для моделирования движения шаровых скоплений. Система E-MOSAICS моделировала полную продолжительность жизни шаровых скоплений. Модель прогонялась многократно, чтобы оценить точность восстановления траекторий сливающихся галактик с использованием лишь популяции их шаровых скоплений.

Затем были загружены реальные данные, в основу которых легли наблюдения обсерватории Gaia – она занимается картированием Млечного пути, с высокой точностью и детализацией оценивая динамику каждой звезды. Это позволило определить параметры движения шаровых скоплений с высокой точностью. Используя данные Gaia, ученые сгруппировали шаровые скопления на основе их орбитального движения. Потому что скопления, имеющие схожие орбиты, произошли от одного источника, которым является древняя поглощенная Млечным путем галактика.

Когда эти данные были обработаны, астрономы определили пять крупных галактических столкновений. Четыре из них были известны ранее на основании других исследований. Это слияние с галактикой Gaia-Enceladus, которое произошло около 9 миллиардов лет назад, потоки Helmi, которые образовались в результате слияния около 10 миллиардов лет назад, галактика Sequoia, которая сливалась с Млечным путем около 9 миллиардов лет назад, и карликовая галактика Sagittarius, которая неоднократно прошивала Млечный путь на протяжении нескольких миллиардов лет.

А вот пятое событие ранее не было известно. Но ученые обнаружили четкие признаки наличия шаровых скоплений, связанных с ним. Галактика, породившая их, получила название Кракен.

«Столкновение с Кракеном должно быть самым значительным слиянием в истории Млечного пути, - сказал астроном Дидерик Круйссен из Гейдельбергского университета. – Раньше считалось, что самым большим столкновением было слияние с Gaia-Enceladus. Но встреча с Кракеном состоялась 11 миллиардов лет назад, когда Млечный путь был в четыре раза менее массивным. В результате столкновения с Кракеном наша галактика сильно изменила свой облик».

Используя полученную информацию, астрономы составили «генеалогическое древо», описывающее историю столкновений Млечного пути. В него вошли пять основных слияний с галактиками, содержащими более 100 миллионов звезд, которые произошли между 6 и 11 миллиардами лет назад, а также около 15 более мелких слияний с галактиками, содержащими более 10 миллионов звезд.

Это «древо» может стать основной для будущих исследований эпических событий, изменивших историю нашей галактики, в которой полно обломков поглощенных ранее галактик.