Астрономи знають, що галактики ростуть згодом, зливаючись з іншими галактиками. Ми можемо спостерігати це у нашій власній галактиці. Чумацький Шлях повільно поглинає Велику та Малу Магелланові Хмари та карликову галактику Стрілець.
Вперше астрономи виявили докази, що зірки мігрували в іншу галактику в ході стародавньої масової міграції. В Андромеді (М31), нашому найближчому сусіді, що злився з нашою галактикою близько двох мільярдів років тому, виявлено понад 7000 зірок.
Зростання і еволюція галактик – одна з найгарячіших тем в астрономії, і це одна з причин, чому космічний телескоп Джеймс Вебб останнім часом привертає так багато уваги. Одна з головних наукових цілей JWST – заглянути в минуле ранніх галактик у Всесвіті, щоб побачити, як вони росли та еволюціонували до свого нинішнього стану. Але це не єдиний телескоп, який може пролити світло на це питання.
— Такі галактики, як M31 і наш власний Чумацький Шлях, були побудовані з будівельних блоків безлічі дрібніших галактик протягом усієї космічної історії , — Арджун Дей, NOIRLab
Нові спостереження Андромеди та її внутрішньої зіркової міграції було зроблено за допомогою приладу для спектроскопії темної енергії (DESI). Він був побудований для вимірювання впливу темної енергії на розширення Всесвіту. Це робиться шляхом збирання оптичних спектрів десятків мільйонів об’єктів, в основному галактик та квазарів, а потім побудови тривимірної карти на основі отриманих результатів.
DESI схожий на більш відомий космічний апарат Gaia. Амбітна мета Gaia – скласти точну карту становища та руху мільярдів зірок у Чумацькому Шляху. Дані Gaia дозволили зробити безліч відкриттів про нашу власну галактику. Але це обмежено картуванням зірок Чумацького Шляху.
Завдяки DESI астрономи вперше здобули хоча б часткову карту зірок Андромеди. Ця карта, що включає рух майже 7500 зірок у внутрішньому гало галактики Андромеди, розкриває їхню історію.
Ці результати представлені в новій роботі під назвою “Спостереження DESI за галактикою Андромеди: розгадка історії імміграції нашого найближчого сусіда”. Статтю опубліковано в журналі The Astrophysical Journal, а її провідним автором є Арджун Дей, астроном з лабораторії NOIRLab Національного наукового фонду, який відповідає за DESI.
DESI показує, що близько двох мільярдів років тому інша галактика злилася з Андромедою. Позиції та рухи близько 7500 зірок, виміряні DESI, показують, що вони прибули з іншої галактики. Теорія говорила, що саме тому Андромеда та інші галактики стали такими масивними, але зараз з’являються переконливі докази.
— Нові спостереження за найближчим великим галактичним сусідом Чумацького Шляху, галактикою Андромеди, показують тонкі свідчення галактичної імміграції, — пояснив Дей, провідний автор дослідження. – Хоча нічне небо може здатися незмінним, Всесвіт – це динамічне місце. Такі галактики, як М31 і наш власний Чумацький Шлях, були побудовані з будівельних блоків безлічі дрібніших галактик протягом усієї космічної історії.
У Чумацькому Шляху подібні злиття відбувалися між 8 та 10 мільярдами років тому. Більшість зірок гало в нашій галактиці виникли в іншій галактиці і приєдналися до Чумацького Шляху внаслідок стародавнього злиття. Астрономи можуть дізнатися більше про давню історію Чумацького Шляху, спостерігаючи поблизу за такою, нещодавнішою подією злиття в Андромеді. — Ми ніколи не бачили цього так чітко в русі зірок, і ми ніколи не бачили структур. , Що виникають в результаті злиття, як ця, — сказав Сергій Копосов, астрофізик з Единбурзького університету та співавтор дослідження. – Наша нова фотографія показує, що історія галактики Андромеди схожа історію нашої власної галактики, Чумацького Шляху. У внутрішніх гало обох галактик домінує одна подія імміграції.
Вперше ми отримуємо уявлення про структури, що утворилися внаслідок злиття. «Очікувані наглядові ознаки галактичної міграції включають потоки уламків, оболонки, кільця та струменя – очікувані результати термоядерних взаємодій між великими галактиками та їх супутниками», — пишуть автори у своїй статті.
— Ми знаходимо чіткі кінематичні докази існування оболонкових структур у Гігантському зоряному потоці, на північно-східному та західному полюсах, — йдеться у статті. — Кінематика напрочуд схожа на прогнози динамічних моделей, побудованих для пояснення просторової морфології внутрішнього гало. Результати узгоджуються з інтерпретацією того, що більша частина субструктури у внутрішньому гало M31 була створена в результаті однієї події галактичної імміграції 1-2 мільярди років тому.
Хоча положення та швидкість 7500 зірок відіграють важливу роль у цих результатах, металевість зірок також відіграє важливу роль. Дослідницька група виявила зірки з високою металевістю у всіх субструктурах, що утворилися в результаті злиття. «Ми знаходимо значну кількість багатих на метали зірок у всіх виявлених субструктурах, що говорить про те, що галактика-прародителька (або галактики) має довгу історію зореутворення, ймовірно, будучи представником іншої, більш масивної галактики», — пояснюють автори у своєму висновку. /p>
Дослідження підкреслює подібність між Андромедою і Чумацьким Шляхом, підтверджуючи теоретичну ідею у тому, що злиття грають ключову роль галактичної еволюції і зростанні. «М31 напрочуд схожа на Чумацький Шлях тим, що у внутрішніх гало обох галактик переважають зірки, що утворилися під час однієї події акреції», — йдеться у статті. «Дійсно, нещодавнє дослідження кінематики зірок у близькому Чумацькому Шляху повідомляє про клиноподібні кінематичні субструктури, схожі на описані тут».
Можливості DESI повною мірою продемонстровані в цьому дослідженні. Результати отримані завдяки здатності DESI збирати спектри 5000 об’єктів одночасно. Цей складний прилад є найпотужнішим у світі багатооб’єктним спектрографом, здатним змінювати конфігурацію 5 000 окремих фокальних площин всього за дві хвилини під час переміщення між об’єктами.
Прилад призначений для вимірювання спектрів понад 40 мільярдів віддалених галактик і квазарів, щоб скласти карту великомасштабної структури Всесвіту та того, як темна енергія підживлює розширення. Принагідно він покаже, як галактики зливаються в часі.
— Ця наука не може бути виконана в жодній іншій установі у світі. Вражаюча ефективність, пропускна спроможність та поле зору DESI роблять його найкращою у світі системою для проведення зіркових досліджень галактики Андромеди, — сказав Дей. — Всього за кілька годин спостережень DESI зміг перевершити результати більш ніж десятирічної спектроскопії на набагато більших телескопах.
— Дивно дивитися на небо і читати мільярди років історії іншої галактики в рух зірок – кожна зірка розповідає частину історії, – говорить співавтор NOIRLab Джоан Р. Наджита. — Наші перші спостереження перевершили наші найсміливіші очікування, і тепер ми сподіваємося використовувати DESI для вивчення всього гало М31. Хто знає, які нові відкриття на нас чекають!
Матеріали новинного характеру не можна прирівнювати до призначення лікаря. Перед прийняттям рішення порадьтеся з фахівцем.
