Ένας πρωτογαλαξίας στον Γαλαξία μας μπορεί να είναι ο αρχικός πυρήνας του γαλαξία μας

0
Ένας πρωτογαλαξίας στον Γαλαξία μας μπορεί να είναι ο αρχικός πυρήνας του γαλαξία μας

Ο Γαλαξίας άφησε τη «φτωχή παλιά καρδιά» του μέσα και γύρω από τον αστερισμό του Τοξότη, αναφέρουν αστρονόμοι. Νέα δεδομένα από το διαστημόπλοιο Gaia αποκαλύπτουν την πλήρη έκταση αυτού που φαίνεται να είναι ο αρχικός πυρήνας του γαλαξία – ο αρχαίος αστρικός πληθυσμός γύρω από τον οποίο αναπτύχθηκε ο υπόλοιπος Γαλαξίας – ο οποίος συγκεντρώθηκε πριν από περισσότερα από 12,5 δισεκατομμύρια χρόνια.

«Οι άνθρωποι εικάζουν εδώ και καιρό ότι ένας τόσο τεράστιος πληθυσμός [of old stars] θα πρέπει να υπάρχει στο κέντρο του Γαλαξία μας και η Γαία δείχνει τώρα ότι υπάρχουν», λέει ο αστρονόμος Χανς-Βάλτερ Ριξ του Ινστιτούτου Αστρονομίας Max Planck στη Χαϊδελβέργη της Γερμανίας.

Η αρχαία καρδιά του Γαλαξία είναι ένας στρογγυλός πρωτογαλαξίας που εκτείνεται σχεδόν σε 18.000 έτη φωτός και διαθέτει περίπου 100 εκατομμύρια φορές τη μάζα του ήλιου στα αστέριαή περίπου το 0,2 τοις εκατό της τρέχουσας αστρικής μάζας του Γαλαξία μας, αναφέρουν ο Rix και οι συνεργάτες του σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 7 Σεπτεμβρίου στο arXiv.org.

«Αυτή η μελέτη βοηθά πραγματικά να ενισχύσουμε την κατανόησή μας για αυτό το πολύ, πολύ, πολύ νεαρό στάδιο στη ζωή του Γαλαξία μας», λέει ο Βασίλι Μπελοκούροφ, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ που δεν συμμετείχε στην εργασία. «Δεν είναι πραγματικά γνωστά πολλά για αυτήν την περίοδο της ζωής του Γαλαξία μας», λέει. «Έχουμε δει ματιές αυτού του πληθυσμού στο παρελθόν», αλλά η νέα μελέτη δίνει «μια πανοραμική άποψη ολόκληρης της δομής».

Τα περισσότερα αστέρια στην κεντρική περιοχή του Γαλαξία αφθονούν με μέταλλα, επειδή τα αστέρια προέρχονται από μια πολυσύχναστη μητρόπολη που οι προηγούμενες αστρικές γενιές είχαν εμπλουτίσει με αυτά τα μέταλλα μέσω εκρήξεων σουπερνόβα. Αλλά ο Rix και οι συνάδελφοί του ήθελαν να βρουν τις εξαιρέσεις στον κανόνα, αστέρια τόσο φτωχά σε μέταλλα που πρέπει να είχαν γεννηθεί πολύ πριν εμφανιστούν οι υπόλοιποι αστρικοί κάτοικοι του γαλαξία – αυτό που ο Rix αποκαλεί «μια άσκηση με βελόνα σε άχυρα. ”

Η ομάδα του στράφηκε σε δεδομένα από το διαστημόπλοιο Gaia, το οποίο εκτοξεύτηκε το 2013 σε μια αποστολή να χαρτογραφήσει τον Γαλαξία (SN: 13/6/22). Οι αστρονόμοι έψαξαν περίπου 2 εκατομμύρια αστέρια σε μια ευρεία περιοχή γύρω από το κέντρο του γαλαξία, που βρίσκεται στον αστερισμό του Τοξότη, αναζητώντας αστέρια με αναλογίες μετάλλου προς υδρογόνο που δεν υπερβαίνουν το 3 τοις εκατό του ήλιου.

Οι αστρονόμοι στη συνέχεια εξέτασαν πώς αυτά τα αστέρια κινούνται στο διάστημα, διατηρώντας μόνο αυτά που δεν εκτοξεύονται στο απέραντο φωτοστέφανο των φτωχών σε μέταλλο άστρων που καταπίνουν τον δίσκο του Γαλαξία. Το τελικό αποτέλεσμα: ένα δείγμα 18.000 αρχαίων αστεριών που αντιπροσωπεύει τον πυρήνα γύρω από τον οποίο άνθισε ολόκληρος ο γαλαξίας, λένε οι ερευνητές. Λαμβάνοντας υπόψη τα αστέρια που καλύπτονται από τη σκόνη, ο Rix υπολογίζει ότι ο πρωτογαλαξίας είναι μεταξύ 50 και 200 ​​εκατομμυρίων φορές μεγαλύτερη από τον ήλιο.

«Αυτός είναι ο αρχικός πυρήνας», λέει ο Rix, και φιλοξενεί τα παλαιότερα αστέρια του Γαλαξία μας, τα οποία, όπως λέει, πιθανότατα έχουν ηλικία άνω των 12,5 δισεκατομμυρίων ετών. Ο πρωτογαλαξίας σχηματίστηκε όταν πολλές μεγάλες συστάδες άστρων και αερίων συσσωματώθηκαν πολύ καιρό πριν, πριν εμφανιστεί ο πρώτος δίσκος του Γαλαξία – ο λεγόμενος παχύς δίσκος (SN: 23/3/22).

Ο πρωτογαλαξίας είναι συμπαγής, πράγμα που σημαίνει ότι ελάχιστα τον έχουν ενοχλήσει από τον σχηματισμό του. Μικρότεροι γαλαξίες έχουν πέσει στον Γαλαξία, αυξάνοντας τη μάζα του, αλλά «δεν είχαμε μεταγενέστερες συγχωνεύσεις που διείσδυσαν βαθιά στον πυρήνα και τον τίναξαν, γιατί τότε ο πυρήνας θα ήταν μεγαλύτερος τώρα», λέει ο Rix.

Τα νέα δεδομένα για τον πρωτογαλαξία καταγράφουν ακόμη και την αρχική περιστροφή του Γαλαξία – τη μετάβασή του από ένα αντικείμενο που δεν περιστρέφεται σε ένα που περιστρέφεται τώρα. Τα παλαιότερα αστέρια στον πρωτο-Γαλαξία μόλις περιστρέφονται γύρω από το κέντρο του γαλαξία, αλλά βουτούν μέσα και έξω από αυτό, ενώ τα ελαφρώς νεότερα αστέρια δείχνουν όλο και περισσότερη κίνηση γύρω από το γαλαξιακό κέντρο. „Αυτός είναι ο Γαλαξίας που προσπαθεί να γίνει ένας γαλαξίας δίσκου“, λέει ο Belokurov, ο οποίος είδε το ίδιο spin-up σε έρευνα που ανέφερε μαζί με έναν συνάδελφό του τον Ιούλιο.

Σήμερα, ο Γαλαξίας είναι ένας γιγάντιος γαλαξίας που περιστρέφεται γρήγορα — κάθε ώρα το ηλιακό μας σύστημα επιταχύνει 900.000 χιλιόμετρα διαστήματος καθώς τρέχουμε γύρω από το κέντρο του γαλαξία. Αλλά η νέα μελέτη δείχνει ότι ο Γαλαξίας ξεκίνησε ως ένας μέτριος πρωτογαλαξίας του οποίου τα αστέρια λάμπουν ακόμα και σήμερα, αστέρια που οι αστρονόμοι μπορούν τώρα να εξετάσουν εξονυχιστικά για περαιτέρω ενδείξεις σχετικά με τη γέννηση και την πρώιμη εξέλιξη του γαλαξία.

Schreibe einen Kommentar