Наша галактика Чумацький Шлях, ймовірно, утворилася у відносній ізоляції, говорить дослідження

Область сяючого газу в рукаві Стрільця галактики Чумацький Шлях, NGC 3576, розташована приблизно … [+] 9000 світлових років від Землі. Такі туманності представляють картину драматичної еволюції масивних зірок, починаючи з утворення у величезних темних хмарах, їхнього відносно короткого (кілька мільйонів років) життя та кінцевого знищення під час вибухів наднових.

Рентген: NASA/CXC/Penn State/L.Townsley та інші, оптичний: ESO/2,2-метровий телескоп

Нове революційне дослідження близько 500 стародавніх зірок у межах нашого Чумацького Шляху надає докази того, що наша галактика, ймовірно, утворилася в більш відокремленому середовищі, ніж вважалося раніше. Або, принаймні, це один із висновків опитування, висловлених на 241-му засіданні Американського астрономічного товариства (AAS) на початку цього місяця в Сіетлі.

Це прямо суперечить загальноприйнятій теорії, яка стверджує, що наша галактика була створена з часом шляхом злиття багатьох менших галактик.

Дослідження також виявило докази того, що зірки першого покоління нашої галактики були в середньому масивнішими, ніж зірки, які утворюються сьогодні в областях зореутворення Чумацького Шляху.

Внутрішня Галактика є найдавнішою частиною нашого Чумацького Шляху, тому вона найкраща для вивчення самого початку історії нашої галактики, сказала мені керівник дослідження Мадлен Люсі, астрофізик і аспірант Техаського університету в Остіні.

Вивчення хімічних і динамічних властивостей зірок з низьким вмістом вуглецю (CEMP) у внутрішній галактиці Чумацького Шляху може пролити світло на їхнє походження та те, як розвивалася наша галактика, зазначила Люсі у своїй презентації AAS.

Але, як вона та її колеги також зазначили в статті 2021 року, яка опублікована в журналі The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), центр нашої галактики також є одним із найменш вивчених компонентів. Історично це було важко вивчати. Автори пишуть, що високий рівень скупченості, що ускладнює розпізнавання окремих зірок, і вимирання, що ускладнює отримання даних із високим співвідношенням сигнал/шум, перешкоджали значним дослідженням галактичного балджа донедавна.

Вважається, що утворення зірок у середовищі лише з водню, гелію та літію значно відрізняється від утворення зірок сьогодні, де є більше елементів, каже Люсі. Без важких елементів важко утворити менші зірки, і тому перше покоління зірок, як правило, буде більш масивним, каже вона. Я знайшов докази того, що покоління зірок, яке з’явилося перед цими зірками, збагаченими вуглецем, мало важчу початкову функцію маси, – каже Люсі.

Вона написала дисертацію, зосереджену на аналізі хімічного вмісту близько 500 бідних металами зірок за допомогою мультиоб’єктного спектрографа з волоконним живленням, який отримав назву FLAMES, на Дуже Великому Телескопі (VLT) Європейської Південної Обсерваторії (ESO) у Чилі.

Залежно від яскравості зірки, за кожною з них спостерігали від 3 до 10 годин у червні та липні 2012 року, каже Люсі. FLAMES має близько 100 оптичних волокон, і ви можете розмістити кожен оптоволоконний кабель, тому вони вимірюють світло від однієї конкретної зірки, каже вона.

Це дозволяє нам отримувати дані приблизно від 100 окремих зірок одночасно, каже Люсі. Оскільки час VLT надзвичайно цінний, ми, ймовірно, не змогли б спостерігати таку кількість зірок без цього ефективного інструменту, каже вона.

Це зображення, надане NOIRLab Національного наукового фонду в січні 2023 року, показує … [+] галактичну площину галактики Чумацький Шлях. Астрономи зафіксували понад 3 мільярди зірок і галактик під час одного з найбільших оглядів неба в історії, зосереджуючись на небі Південної півкулі. (DECaPS2/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA, М. Замані та Д. де Мартін через AP)

DECaPS2/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA, М. Замані та Д. де Мартін

По-перше, вважається, що формування галактик знизу вгору створить класичний балдж, структуру, яка утворюється з невеликих галактик, які зливаються на початку формування галактики, каже Люсі. Ми не бачимо доказів такої структури в Чумацькому Шляху, що спонукає до висновку, що раннє формування нашої галактики могло бути більш ізольованим, ніж вважалося раніше, каже вона.

Незважаючи на прогалини в нашій поточній теорії формування та еволюції нашої галактики, той факт, що ми тепер маємо технологію, щоб пробити газ і пил у центральних регіонах нашого Чумацького Шляху, є свідченням того, наскільки далеко просунулася галактична астрономія лише за останнє десятиліття.

Існують навіть припущення, що в нашому Чумацькому Шляху все ще можуть міститися кілька найперших зірок Всесвіту, яких давно шукали так звані «Населення III».

Є деякі дослідження, які припускають, що зірки Популяції III все ще можуть існувати у внутрішній галактиці сьогодні, каже Лусі. Пошуки цих зірок ведуться, але це важко, оскільки це проблема «голки в стозі сіна», каже вона.

«У нашій галактиці мільярди зірок, і неможливо спостерігати їх усі», — сказав Люсі.