Povijest Mliječne staze mogla bi biti složenija nego što se mislilo

Jedan od najvažnijih tragova drevne prošlosti Mliječne staze možda ne potječe iz jednog velikog galaktičkog sudara. Novo istraživanje pokazuje da bi struktura Gaia-Sausage/Enceladus, koju astronomi već godinama povezuju s velikim spajanjem u ranoj povijesti naše galaksije, mogla biti rezultat više odvojenih događaja.

Najpoznatiji galaktički sudar možda nije bio jedan događaj

Mliječna staza nije nastala mirno.

Tijekom milijardi godina rasla je gutajući manje galaksije, zvjezdane skupine i tokove materijala koji su se našli u njezinu gravitacijskom dosegu. Takvi susreti nisu potpuno nestali iz galaktičke povijesti. Njihovi tragovi i danas se vide u kretanju, starosti i kemijskom sastavu zvijezda.

Među najpoznatijim takvim tragovima nalazi se Gaia-Sausage/Enceladus, često skraćeno GSE. Ta velika zvjezdana struktura dugo se smatrala ostatkom posljednjeg velikog spajanja Mliječne staze s drugom galaksijom. Prema toj slici, jedan drevni sudar snažno je preoblikovao unutarnji halo naše galaksije i ostavio zvijezde koje se danas kreću po izduženim, neobičnim putanjama.

Procjene vremena tog događaja nisu bile posve jedinstvene. Ranija istraživanja smještala su ga prije otprilike 10 do 13 milijardi godina, dok su noviji radovi otvorili mogućnost da je dio priče mlađi i da se odigrao u posljednjih nekoliko milijardi godina. Nova analiza dodatno komplicira sliku: GSE možda uopće nije ostatak jednoga spajanja.

DESI je razdvojio gotovo 87 tisuća zvijezda

U radu objavljenom 3. lipnja 2026. godine, istraživači su analizirali 86.945 zvijezda koristeći podatke instrumenta Dark Energy Spectroscopic Instrument, poznatog kao DESI. Uz te podatke primijenili su novi računalni alat GS³ Hunter, razvijen za traženje skupina zvijezda prema njihovim zajedničkim svojstvima.

Algoritam je izdvojio ukupno 17 zvjezdanih tokova i manjih struktura. Među njima je bila i već poznata struktura Sequoia, ali i više od deset dosad nepoznatih skupina. Četiri skupine nalaze se u području povezanom s GSE-om. Autori su ih označili kao GSE-GSH1, GSE-GSH2, GSE-GSH3 i GSE-GSH4.

Upravo te četiri skupine nose najvažniji dio priče. Ako bi GSE bio ostatak jednog velikog sudara, očekivalo bi se da zvijezde u njemu imaju sličnu povijest, slične starosti i kemijske tragove koji upućuju na zajedničko podrijetlo. No podaci koje je tim izdvojio ne uklapaju se tako jednostavno u tu sliku.

Kemija zvijezda otkriva različite ritmove stvaranja

Zvijezde čuvaju kemijski zapis sredine u kojoj su nastale. U njihovim atmosferama mogu se pronaći tragovi ranijih generacija zvijezda, eksplozija supernova i procesa koji su obogaćivali plin iz kojeg su se kasnije stvarale nove zvijezde.

Kod četiri skupine povezane s GSE-om neki elementi pokazuju sličan obrazac. Magnezij, kalcij i titanij prate gotovo jednake trendove, uz manje razlike među skupinama. To upućuje na to da su se te zvijezde barem djelomično formirale iz kemijski sličnog materijala.

No drugi pokazatelji ne govore isto. Aluminij i omjeri ugljika prema dušiku znatno se razlikuju od skupine do skupine. Kod nekih zvijezda ti tragovi upućuju na brzo i intenzivno rano stvaranje zvijezda. Kod drugih se vidi sporiji razvoj, kroz dulje razdoblje.

Posebno se izdvaja GSE-GSH2. Ta skupina pokazuje složenije kemijske obrasce, s više odvojenih vrhunaca u raspodjeli elemenata. Takav zapis teže je povezati s jednostavnom, kratkom epizodom stvaranja zvijezda. Više odgovara povijesti u kojoj se materijal obogaćivao neravnomjerno, u nekoliko faza.

Zvjezdane putanje i starosti ruše jednostavnu sliku

Kretanje zvijezda dodatno pojačava dojam da je riječ o složenijoj prošlosti. Sve četiri skupine kreću se po izrazito izduženim putanjama, što je tipično za zvijezde koje su u Mliječnu stazu ušle kao ostatak razorene manje galaksije. Kada se takva galaksija raspadne pod utjecajem gravitacije veće galaksije, njezine zvijezde završavaju na rastegnutim orbitama.

Ipak, četiri skupine ne zauzimaju isto područje u prostoru orbitalnih parametara. Nalaze se blizu jedna drugoj, ali ne dovoljno blizu da bi se bez problema smjestile u jedan jednostavan događaj. Autori navode da se takav raspored može objasniti materijalom koji je odvajao od matične galaksije u različitim fazama njezina raspada ili materijalom koji je potekao iz više različitih matičnih galaksija.

Najveći problem za staru sliku dolazi iz starosti zvijezda. Četiri populacije pokrivaju raspon od približno 7 do 12 milijardi godina. Pet milijardi godina razlike teško je uskladiti s jednim kratkim spajanjem, jer bi takav događaj trebao ostaviti zvijezde s uže povezanim vremenskim tragom.

U novom tumačenju, GSE nije ostatak jednog drevnog sudara, nego složena mješavina više akrecijskih događaja. Različite manje galaksije, ili različite faze raspada iste galaksije, mogle su tijekom dugog razdoblja unositi zvijezde u Mliječnu stazu.

Autori zato pišu da nalazi upućuju na GSE kao na složen rezultat više epizoda akrecije, možda s matičnim sustavima koji su imali različite povijesti stvaranja zvijezda i različite ritmove kemijskog obogaćivanja.

Istraživači ipak upozoravaju da slika još nije potpuna. Ranija analiza istog područja, temeljena na podacima pregleda GALAH, dala je drukčije rezultate. Razlika bi mogla proizlaziti iz različite pokrivenosti neba: GALAH uglavnom promatra južno nebo, dok DESI pokriva sjeverno nebo.

Ako se novi rezultati potvrde, Gaia-Sausage/Enceladus više se neće moći opisivati kao jednostavan ostatak posljednjeg velikog sudara Mliječne staze. Umjesto jedne velike epizode, u podacima se nazire dulja i neurednija povijest, sastavljena od više spajanja koja su tijekom milijardi godina oblikovala galaksiju u kojoj se danas nalazi Sunčev sustav.

Ivan Petričević

Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.