Чумацький Шлях не виник раптово. Принаймні не відразу. Він формувався, поглинаючи менших сусідів. Упродовж мільярдів років він поглинав карликові галактики, вбудовуючи їх у свою структуру.
Ці «жертви» залишають по собі сліди.
Сучасні астрономи можуть їх виявляти. Вони шукають зірки, які зберегли спільні риси зі своїми первісними будинками. Якщо група зірок має однакову хімічну відбиток або схожу орбітальну динаміку, швидше за все, вони сформувалися разом, перш ніж бути поглиненими.
Федеріко Сестіто та його команда знайшли саме таку групу. Дванадцять зірок. Залишок вони назвали Лок.
«Можливо нам вдалося виявити одну з систем, з яких формувався Чумацький Шлях», — написав Сестито в електронному листі виданню Space.com.
Це зовсім нове дослідження. Скоріше, логічне продовження його попередніх відкриттів. Однак є важлива відмінність. Раніше він не мав хімічних даних. Він міг аналізувати лише рух зірок, чого було замало підтвердження їх походження.
Тепер він має і хімічний аналіз.
«Рецепт» стародавніх зірок
Водень та гелій. Саме ці елементи стали «інгредієнтами» перших зірок у Всесвіті. Коли ці зірки згоряли, вони створювали важчі елементи: залізо, золото, срібло. Наступне покоління зірок формувалося із цього переробленого матеріалу.
З кожним циклом зірки ставали багатшими за метали.
Тож перші зірки були «бідні на метали». Вони були лише сліди важких елементів. Ця рідкість є важливою підказкою. 20 зірок із нашого дослідження – старі. Вони також бідні на метали. Це вказує на те, що вони походять з однієї невеликої галактики до того, як вона злилася з Чумацьким Шляхом.
Але зачекайте. У Чумацькому Шляху існують мільйони зірок, бідних на метали. Чому саме ці 20?
Їхні орбіти не збігаються з більшістю інших. Диск Чумацького Шляху наповнений молодими зірками. Ці сусіди багаті на метали і рухаються передбачувано.
Зірки Лока застрягли в диску, але поводяться інакше. Їхній рух незвичний для цього району. Це дивне становище разом із їх специфічним хімічним складом свідчить про загальне походження.
Збираємо пазл
Для цього завдання одного інструменту недостатньо. Потрібен комплексний підхід.
Сестіто використав кілька методів. Високочастотну спектроскопію, орбітальні обчислення та комп’ютерне моделювання. Він порівняв ці 20 зірок із відомими групами: зірками гало, карликовими галактиками та змодельованими популяціями.
Результати розповіли про конкретну історію.
Хімічний склад свідчить про збагачення, викликане високоенергетичними подіями: надновими, гіперновими масивними зірками, що швидко обертаються, і злиттями нейтронних зірок.
Чого не виявилося?
Сліди від вибухів білих карликів. Їхня повна відсутність є ключовою. Це означає, що Лок, мабуть, була недовговічною, енергійною галактикою. Вона яскраво і швидко згоріла, перш ніж зникнути в структурі більшого Чумацького Шляху.
Шукаємо «привидів» у системі
Чому це важливо?
Тому що ці старі зірки – капсули часу. Вони показують нам, як будувався Чумацький Шлях. Вони розкривають походження елементів і природу перших світил у темряві раннього Всесвіту.
Сестіто вважає, що Лок – не унікальне явище.
Він очікує знайти більше прихованих галактик. Знаходити їх на околицях галактики щодо легко. Вони виділяються на тлі темряви. А як щодо диска?
Диск – це хаос. Молоді, багаті на метали зірки захаращують огляд. Знайти стародавнього прибульця там — все одно, що шукати голку в сараї, повному шуму. Це потребує часу.
Однак Сестіто не виглядає стурбованим. Поперед нові інструменти. Обсерваторії здатні перевірити хімічний склад тисяч зірок замість кількох десятків.
Коли ці дані з’являться, ми побачимо будівельні блоки нашої галактики набагато чіткіше.
Чи залишиться Лок таємницею? Чи ми знайдемо його «братів» та «сестер»?
Швидше за все, ми не дізнаємося про це до наступної хвилі спостережень. А поки що ми просто продовжуємо вивчати диск. Шукаємо те, що не вписується у загальну картину.
