Астрономи за допомогою космічного телескопа Gaia встановили час останнього великого злиття Чумацького Шляху з карликовою галактикою. Це сталося 1-3 мільярди років тому, а не на зорі еволюції Чумацького Шляху, як припускали раніше. Стаття про це дослідження опублікована в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Галактики накопичують масу завдяки злиттям, і Чумацький Шлях не є винятком. Зоряне гало нашої галактики містить речовину, яку вона акреціювала з інших галактик. Основний внесок у формування гало зробила масивна карликова галактика, яка злилася з протодиском Чумацького Шляху близько 8-11 мільярдів років тому. Її називають “галактикою-сосискою” або “Гайя-Енцелад”.
Однак питання точного датування цього злиття залишається дискусійним серед астрофізиків. Деякі вчені вважають, що злиття відбулося на початку еволюції Чумацького Шляху, зважаючи на профіль щільності зоряного гало, витягнуті орбіти залишків карликової галактики та інші ознаки. Проте моделювання показує, що подібні кінематичні та хімічні відмінності зірок можуть виникати без злиття галактик. Наприклад, зоряне гало могло формуватися через внутрішні процеси, такі як утворення зірок у потоках, які потім повертаються в гало.
Група астрономів під керівництвом Томаса Донлона з Політехнічного інституту Ренсселера знайшла нові докази, які свідчать про те, що структури, пов’язані з “Гайєю-Енцеладом”, є наслідком низки окремих акреційних подій. Вчені працювали з даними каталогу Gaia DR3, який містить інформацію про властивості зірок у межах п’яти кілопарсек від Сонця. Вони порівняли ці дані з моделями розподілу зірок у галактиці після радіального злиття.
Коли карликова галактика, що рухається по радіальній орбіті, зливається з більшою галактикою, її речовина опиняється в зоряному гало великої галактики, утворюючи структури у вигляді оболонок. Їх кількість зростає з часом у процесі перемішування речовини. Залишки карликової галактики після проходження центральної області великої галактики поводяться як скупчення частинок, чиї періоди обертання навколо центру залежать від їхньої відстані до нього. Вчені визначили співвідношення кількості утворених оболонок у певному діапазоні відстаней залежно від часу, а потім, знаючи спостережувану кількість оболонок і радіуси їх апоцентрів, оцінювали час злиття.
Дослідження показало, що близько 20% зірок у місцевій ділянці зоряного гало Чумацького Шляху пов’язані зі спостережуваними Gaia оболонками. Кількість цих оболонок відповідає великому злиттю, яке відбулося 1-2 мільярди років тому, але не пізніше трьох мільярдів років тому. Це узгоджується з часом злиття Чумацького Шляху з карликовою галактикою, яка створила структури в зоряному потоці Діви, а не з подією злиття з “Гайя-Енцеладом”.