Znanstvenici su u novom istraživanju došli do spoznaje da je ‘debeli disk’ naše galaksije 2 milijarde godina stariji nego smo prije mislili.
Starost naše galaksije
Iako je poznato da je naša galaksija – Mliječna staza – stara oko 13.6 milijardi godina, znanstvenici su dugo smatrali da je njen ‘debeli disk’ (eng. thick disk) nastao oko 2 milijarde godina kasnije. Međutim ako je suditi prema podatcima koje je prikupila ESA-ina misija ‘Gaia’, a koje su nedavno astronomi pregledavali i analizirali, dio Mliječne staze poznat kao ‘debeli disk‘ možda se počeo formirati prije oko 13 milijardi godina – točnije svega 0.8 milijardi godina nakon Velikog praska.
Analizu su izvršili astronomi Maosheng Xiang i Hans-Walter Rix na temelju podataka o svjetlini i položaju iz Gaina skupa podataka Early Data Release 3 (EDR3). Podatke su, nadalje, kombinirali s mjerenjima kemijskog sastava zvijezda iz drugih izvora – poput, primjerice, podataka kineskog Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST).
Istraživanje i analiza
Astronomski dvojac potom je odlučio pogledati ‘sub-divovske’ zvijezde. Riječ je o zvijezdama u kojima se energija prestala stvarati u jezgri zvijezde i preselila se u ljusku oko jezgre. Budući da je faza ‘subdiva’ relativno kratka evolucijska faza u životu zvijezde, ona dopušta da se njezina starost odredi s velikom točnošću.
Ipak, starost zvijezde jedan je od najtežih parametara za određivanje zato što se ne može izravno izmjeriti već se zaključke mora donijeti uspoređivanjem karakteristika zvijezde s računalnim modelima zvjezdane evolucije.
Podatci o kemijskom sastavu pritom značajno pomažu. Naime, naš svemir rođen je sadržavajući gotovo isključivo vodik i helij. Ostali kemijski elementi, poznati astronomima kao metali, nastaju unutar zvijezda i eksplodiraju natrag u svemir na kraju života zvijezde, gdje se mogu ugraditi u sljedeću generaciju zvijezda. Dakle, starije zvijezde imaju manje metala i za njih se kaže da imaju nižu metalnost.
Tim je podatke o metalnosti dobio iz LAMOST-a te ih je potom kombinirao s podatcima o svjetlosti i položaju iz arhiva misije ‘Gaia’. Podatci o svjetlosti koje je ‘Gaia’ prikupila pritom su posebno važni jer „pomoću Gaianih podataka o svjetlini možemo odrediti starost poddivovske zvijezde na sigurnost od nekoliko posto,“ Maosheng.
‘Anatomija’ naše galaksije
Naša galaksija sastoji se od različitih komponenti. Općenito, oni se mogu podijeliti na halo i disk. Halo je sferna regija koja okružuje disk i tradicionalno se smatra najstarijom komponentom galaksije. Disk se sastoji od dva dijela: tankog diska i debelog diska. Tanak disk sadrži većinu zvijezda koje vidimo kao maglovitu traku svjetlosti na noćnom nebu koju nazivamo Mliječni put. Debeli disk je više nego dvostruko veći od tankog diska, ali je manji u polumjeru, a sadrži samo nekoliko posto zvijezda Mliječne staze.
Identificirajući subdivovske zvijezde u tim različitim regijama, istraživači su uspjeli izgraditi vremensku lentu formiranja Mliječne staze te došli do nevjerojatnog otkrića!
Novo otkriće
Podatci su pokazali da se formiranje Mliječne staze odvilo u dvije faze.
U prvoj – koja je započela svega 0.8 milijardi godina nakon Velikog praska – debeli disk već je počeo formirati zvijezde. Unutarnji dijelovi aureole možda su se također počeli okupljati u ovoj fazi, ali se proces brzo ubrzao do završetka oko dvije milijarde godina kasnije.
Tanak disk zvijezda – u kojem se nalazi i naše Sunce i planet – nastao je tijekom sljedeće, druge faze formiranja galaksije.
Analiza je također pokazala značajan skok u ‘proizvodnji’ zvijezda nakon spajanja mlade Mliječne staze s galaksijom Gaia-Sausage-Enceladus (prije otprilike 11/10 milijardi godina). Debeli disk nastavio je stvarati zvijezde sve dok se plin nije potrošio oko 6 milijardi godina nakon Velikog praska.
Nova vremenska lenta naše galaksije
Ranija starost formiranja debelog diska ukazuje na drugačiju sliku rane povijesti naše galaksije. Naime, još od otkrića drevnog spajanja naše galaksije s galaksijom Gaia-Sausage-Enceladus znanstvenici su se pitali kako je izgledala naša galaksija u tom trenutku. Novi podatci upravo odgovaraju na to pitanje – pružaju izvrsne pojedinosti o debelom disku Mliječne staze, kao što su njegov ‘rođendan’, stopa formiranja zvijezda i povijest obogaćivanja metala.
Nova opažanja mogla bi doći u bliskoj budućnosti jer je svemirski teleskop James Webb optimiziran da vidi najranije galaksije slične Mliječnoj stazi u Svemiru. Također 13. lipnja ove godine ‘Gaia’ će objaviti svoje treće izdanje podataka (Gaia DR3). Ovaj će katalog uključivati spektre i izvedene informacije poput starosti i metalnosti, što predstavlja nevjerojatan izvor za buduća istraživanja.
Što je to gravitacijska anomalija Veliki atraktor?
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
