Naukowcy zajrzeli do wnętrza Drogi Mlecznej. Odkryli tam coś, co nazwali "biednym starym sercem"

Naukowcy w swoich badaniach bazowali na pomiarach z najdokładniejszej trójwymiarowej mapy naszej galaktyki oraz wykorzystali sieci neuronowe do analizy składu chemicznego ponad 2 milionów gwiazd. Dzięki tym zabiegom astronomowie odkryli aż 18 tysięcy gwiazd, które powstały jeszcze przed uformowaniem się Drogi Mlecznej. Te rozrzucone gwiazdy w centrum naszej galaktyki to pozostałość po jej starożytnym jądrze, kiedy istniały jeszcze proto-galaktyki.

Jak mówi kierownik badań dr Hans-Walter Rix z Instytutu Astronomii Maxa Plancka: - Nasze wyniki znacząco wzbogacają istniejący obraz (galaktyki - red.), pokazując, że rzeczywiście istnieje ściśle związana "góra lodowa" in situ, której wierzchołek został już wcześniej rozpoznany.

Jak zaznaczają naukowcy populacje gwiazd można wykrywać bazując na ich wspólnych cechach, np. ich ruchu, czy składzie chemicznym (metaliczność). Analizy tego typu wykonuje się wykorzystując kosmiczne obserwatorium Gaia ESA. Sonda ta śledzi gwiazdy wykonując pomiary ich trójwymiarowych pozycji i ruchu w galaktyce, a także bada ich metaliczność.

Uważa się, że gwiazdy o podobnym składzie chemicznym mogły powstać w tym samym czasie i w tym samym miejscu. Ponadto dzięki temu możemy dowiedzieć się ile lat ma mniej więcej dany obiekt kosmiczny, gdyż niektóre pierwiastki nie były obecne we wszechświecie, dopóki nie było gwiazd, które je stworzyły.

Pierwotny kosmos, czyli ten tuż po Wielkim Wybuchu (13,8 mld lat temu), składał się przede wszystkim z wodoru z domieszką helu i kilku innych pierwiastków. W jądrach pierwszych powstałych gwiazd tworzyłyby się cięższe pierwiastki. Po utraceniu zdolności do fuzji , gwiazdy umierały, często wskutek wielkiego wybuchu zwanego supernową, który to proces "rozpyla" materię po wszechświecie. Podczas samej eksplozji powstają również cięższe metale. Następnie kolejne pokolenie gwiazd podczas swojego formowania się pobiera te elementy.

Naukowcy są zdania, że im później powstaje gwiazda, tym więcej posiada w sobie metali, zatem wyższa metaliczność wskazuje na młodszą gwiazdę, a ciała kosmiczne ubogie w metale są starsze. Jeśli w kosmosie znajdzie się grupę gwiazd o podobnym składzie i ścieżce orbitalnej, to z wysokim prawdopodobieństwem można stwierdzić, że mogły one powstać w tym samym czasie.

W swoich analizach zespół naukowy wykorzystał dane pochodzące z Gai i skupił się na czerwonych olbrzymach. Astronomowie zarejestrowali populację gwiazd o podobnym wieku i orbitach, co wskazuje na to, że były tam obecne zanim uformowała się nasza galaktyka.

Najstarsze gwiazdy w Drodze Mlecznej istniały jeszcze przed pierwszą poważną kosmiczną kolizją z galaktyką Gaia-Enceladus. Opisywana przez astronomów nowa populacja wydaje się być ich spójną populacją. Rix nazwą ją "biednym starym sercem" Drogi Mlecznej, gdyż gwiazdy te są ubogie w metale, są także bardzo stare i znajdują się w centrum naszej galaktyki. Jak twierdzą naukowcy, są one pozostałością po wcześniejszych proto-galaktykach. Omawiana populacja gwiazd powstała dopiero po śmierci gwiazd z proto-galaktyk - ich wiek szacuje się na ponad 12,5 miliarda lat.

Proto-galaktyki według badaczy były jedynie "nasionami" pełnoprawnych galaktyk. Droga Mleczna powstała wskutek połączenia się trzech lub czterech tego typu "nasion". Wyniki badań zostały opublikowane w The Astrophysical Journal.