Znajdź zawartość

Astronomowie nie od dzisiaj wiedzą, że galaktyki mogą rosnąć łącząc się z innymi galaktykami. W ten sposób mogła też ewoluować Droga Mleczna. Międzynarodowy zespół astronomów pracujący pod kierunkiem doktora Diederika Kruijssena z Uniwersytetu w Heidelbergu oraz doktora Joela Pfeffera z Liverpool John Moores University stworzył drzewo genealogiczne naszej galaktyki, a o wynikach swoich badań poinformował na łamach Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Gromady kuliste to gęste zgrupowania powiązanych grawitacyjnie gwiazd. To bardzo stare struktury. W skład gromady może wchodzić nawet milion gwiazd. Wiemy, że w Drodze Mlecznej występuje ponad 150 takich gromad. Wiele z nich powstało w mniejszych galaktykach, które łączyły się, by w końcu utworzyć Drogę Mleczną taką, jaką znamy ją dzisiaj. Naukowcy od dawna podejrzewali, że gromady kuliste mogą pełnić rolę swoistych „skamieniałości”, dzięki którym uda się kiedyś zbadać przeszłość naszej galaktyki. Teraz mamy już w ręku odpowiednie narzędzia, by podjąć się takiego zadania. Zespół Kruijssena i Pfeffera odtworzył drzewo genealogiczne Drogi Mlecznej opierając się przy tym wyłącznie na gromadach kulistych. Na potrzeby swoich badań naukowcy stworzyli zestaw zaawansowanych symulacji komputerowych modelujących powstawanie galaktyk podobnych do naszej. Zestaw ten, E-MOSAICS, jest jedynym, który zawiera kompletny model tworzenia się, ewolucji i niszczenia gromad kulistych. Naukowcy byli w stanie powiązać wiek gromad kulistych, ich skład chemiczny oraz ruch orbitalny z właściwościami galaktyk, w których powstały ponad 10 miliardów lat temu. Stosując tę metodę do gromad kulistych w naszej galaktyce uczeni zdołali obliczyć nie tylko, z ilu gwiazd składały się galaktyki, w skład których oryginalnie gwiazdy z gromad wchodziły, ale również, kiedy doszło do ich połączenia z Drogą Mleczną. Głównym wyzwaniem był fakt, że zderzenia galaktyk to bardzo chaotyczny proces, podczas którego orbity gromad kulistych zostają całkowicie zmienione. Wykorzystaliśmy więc sztuczną inteligencję, którą pomogła nam zrozumieć cały złożony system, który istnieje dzisiaj. Wytrenowaliśmy sieć neuronową na symulacjach E-MOSAICS tak, by łączyła właściwości gromad kulistych z historią ich oryginalnych galaktyk. Przetestowaliśmy nasz algorytm dziesiątki tysięcy razy i byliśmy zaskoczeni jak dokładnie reoknstruował łączenie się symulowanych galaktyk, wykorzystując w tym celu jedynie gromady kuliste, mówi Kruijssen. Zachęceni wysoką dokładnością algorytmu naukowcy postanowili odszyfrować za jego pomocą historię Drogi Mlecznej. Symulacje nie tylko ujawniły masy moment łączenia się mniejszych galaktyk z Drogą Mleczną, ale pozwoliły na odkrycie nieznanej dotychczas kolizji Drogi Mlecznej z galaktyką, którą badacze nazwali Krakenem. Zderzenie z Krakenem musiało być najważniejszym takim wydarzeniem w historii Drogi Mlecznej. Dotychczas powszechnie sądzono, że największym zderzeniem była kolizja z galaktyką karłowatą Gaia-Enceladus do którego doszło przed 9 miliardami lat. Teraz dowiadujemy się, że 11 miliardów lat temu, gdy Droga Mleczna była 4-krotnie mniej masywna, połączyła się z galaktyką Kraken. Kolizja ta musiała całkowicie zmienić wygląd Drogi Mlecznej, mówi Kruijssen. Dzięki rekonstrukcji wiemy, że dotychczas Droga Mleczna wchłonęła około 5 galaktyk, z których każda miała ponad 100 milionów gwiazd oraz około 15 galaktyk, z których każda miała co najmniej 10 milionów gwiazd. Do zderzenia z najbardziej masywną galaktyką doszło pomiędzy 6 a 11 miliardów lat temu. Pozostałości po pięciu wielkich galaktykach zostały już zidentyfikowane. Obecne i przyszłe teleskopy powinny umożliwić identyfikację pozostałości wszystkich galaktyk wchłoniętych przez Drogę Mleczna, mówi Kruijssen. Warto tutaj przypomnieć, że – jak informowaliśmy – naukowcy sądzą, że za kilka miliardów lat dojdzie do połączenia Drogi Mlecznej i Galaktyki Andromedy. « powrót do artykułu

Astronomowie wykorzystujący teleskop ALMA zaobserwowali najstarszy znany nam przypadek łączenia się galaktyk. Obiekt o nazwie B14-65666 znajduje się w odległości 13 miliardów lat świetlnych, w Gwiazdozbiorze Sekstantu. B14-65666 zauważył już wcześniej Teleskop Hubble'a, ale wyglądał on w nim jak dwa osobne obiekty, prawdopodobnie gromady gwiazd. Dopiero wykorzystanie Atacama Large Milimeter/submilimeter Array pozwoliło stwierdzić, że obserwujemy proces łączenia się dwóch galaktyk przed 13 miliardami lat. Hubble przeprowadzał obserwacje w ultrafiolecie, przez to widział coś, co wyglądało na dwie oddzielne gromady gwiazd. Dopiero ALMA odkryła tam węgiel, tlen i pył. Zaobserwowano też, że obiekt składa się z dwóch części, ale to właśnie sygnatury węgla, tlenu i pyłu pokazały, że tworzą one jeden system. Każda z części porusza się z inną prędkością. Całość danych wskazuje zaś na łączenie się dwóch galaktyk. Dzięki bogactwu danych uzyskanych z ALMA i HST (Hubble Space Telescope) oraz dzięki zaawansowanej analizie tych danych, mogliśmy złożyć wszystko w jedną całość i wykazać, że B14-65666 to para galaktyk, łączących się u zarania wszechświata, mówi główny autor badań, Takuya Hashimoto z Uniwersytetu Waseda. Masę obiektu oszacowano na 10% masy Drogi Mlecznej, co ma sens w odniesieniu do galaktyk z początków wszechświata. ALMA wykryła też wysoką temperaturę i jasność pyłu. To prawdopodobnie skutek intensywnego promieniowania ultrafioletowego wywoływanego przez aktywny proces powstawania gwiazd. To kolejny dowód, że mamy tu do czynienia ze zderzeniem galaktyk, gdyż w takim procesie dochodzi do intensywnego rodzenia się gwiazd. Następnym krokiem naszych badań będą poszukiwania sygnatur azotu, kolejnego ważnego pierwiastka. A może nawet znajdziemy molekuły tlenku węgla. Mamy nadzieję, że obserwacje tego obiektu pozwolą nam lepiej zrozumieć obieg i akumulację pierwiastków w czasie formowania się i ewolucji galaktyk, stwierdził profesor Akio Inoue. « powrót do artykułu