Астрономы обнаружили древние небесные руины. Гравитация Млечного Пути давным — давно разорвала шаровое скопление и рассыпала тысячи звезд. Теперь новые измерения показывают, что эти останки являются одними из старейших звезд, когда-либо наблюдаемых в нашей галактике или вокруг нее.
Сам Млечный Путь древний, он образовался примерно через 200 миллионов лет после Большого взрыва. Эоны звездообразования сделали его заново, и “современные” звезды, такие как Солнце, заполняют спиральную плоскость галактики. Но намеки на его прошлое остаются в шаровых скоплениях, которые переполнены звездами, которым обычно миллиарды лет. В Млечном Пути насчитывается более 150 таких сферических звездных групп, подавляющее большинство из которых плавает в огромном ореоле, окружающем тонкую галактическую плоскость.
Эти шаровые скопления являются древнейшими структурами в галактике. Мы знаем это, потому что астрономы измерили металличность своих звезд. “Металлы » — это то, что астрономы называют элементами, которые тяжелее водорода и гелия (простые газы, которые наполняли новорожденную Вселенную). Выкованные в недрах звезд, изобилие металлов увеличивается с течением космического времени, поэтому металличность звезды является показателем ее возраста.
Но хотя шаровые скопления Млечного Пути, несомненно, стары, похоже, что ни одно из них не сохранилось с самых ранних дней сборки галактик. Их металличность достигает минимума в 0,2% от металлов, содержащихся на Солнце. Это контрастирует с изолированными звездами в гало, некоторые из которых, как было обнаружено, гораздо более бедны металлами.
Открытие небесных руин может пролить свет на исчезновение древних глобуляров. В журнале Nature от 6 января Николас Мартин (Страсбургский университет, Франция, и Институт астрономии Макса Планка, Германия) и его коллеги сообщают о подробном исследовании коллекции звезд в гало Млечного Пути, получившей название C-19. Основываясь на своих данных, исследователи пришли к выводу, что эти звезды, вероятно, когда-то были шаровым скоплением, разорванным на части, когда оно прошло слишком близко к нашей галактике.
Наблюдения показывают, что C-19 содержит массу звезд на сумму 8000 Солнц, что делает его относительно небольшим по сравнению с шаровыми скоплениями. Но он больше не шаровидный — гравитация Млечного Пути растянула его коллекцию звезд, подобных ириске. Этот звездный поток вращается вокруг Млечного Пути по относительно близкой полярной орбите, которая переносит его в галактическую плоскость и из нее менее чем за полмиллиарда лет. В самом близком месте поток проходит в пределах 23 000 световых лет от центра галактики; звезды вращаются по своим орбитам на расстоянии 88 000 световых лет. (В настоящее время поток находится на расстоянии 60 000 световых лет от Солнца.)
Член команды Родриго Ибата (также из Страсбургского университета) возглавил открытие этого потока, в частности, используя компьютерный алгоритм для массивного набора данных, собранных спутником Gaia Европейского космического агентства. Затем команда продолжила работу с несколькими наземными телескопами, в конечном итоге получив подробную спектроскопию восьми звезд с помощью телескопа Gemini-North на Мауна-Кеа, Гавайи, и телескопа Gran Telescopio Canarias на Ла-Пальме на Канарских островах.
Спектры подтвердили более ранние оценки: звезды этого распавшегося скопления имеют чрезвычайно низкую металличность, всего 0,05% от той, что обнаружена на Солнце, — намного ниже, чем в любом существующем шаровом скоплении на сегодняшний день. “Такая низкая глобальная металличность до сих пор никогда не наблюдалась ни для одной звездной системы в Млечном Пути, в ее окрестностях или за их пределами”, — пишут исследователи.
Близкая орбита C-19 предполагает, что она присоединилась к системе Млечного Пути довольно рано, в первые пару миллиардов лет существования нашей галактики. (На самом деле, исследователи признают, что все связное, сохранившееся до сегодняшнего дня, является своего рода загадкой.) Древние останки подтверждают, что шаровые скопления могли образоваться на ранней стадии. Просто те, кто жил в самые ранние годы нашей галактики, как правило, не выживали в бурной гравитационной среде.
“Этот артефакт из древних времен, — говорит член команды Хулио Наварро (Университет Виктории, Канада), — открывает прямое и уникальное окно в ранние эпохи звездообразования во Вселенной”.
