|
Открытие древних звезд в звездном диске Млечного Пути
|
|
|
|
Удивительное открытие об эволюции нашей галактики, сделанное с использованием данных миссии Gaia, выявило большое количество древних звезд на орбитах, сходных с орбитой нашего Солнца. Они сформировали тонкий диск Млечного Пути менее чем через 1 миллиард лет после Большого взрыва, на несколько миллиардов лет раньше, чем считалось ранее.
|
|
|
|
Галактика Млечный Путь имеет большое гало, центральную выпуклость и полосу, толстый и тонкий диски. Большинство звезд расположены в так называемом тонком диске нашего Млечного Пути и совершают упорядоченное вращение вокруг центра галактики. Звезды среднего возраста, такие как наше солнце, возраст которого составляет 4,6 миллиарда лет, относятся к тонкому диску, который, как принято считать, начал формироваться около 8-10 миллиардов лет назад.
|
|
|
|
Понимание того, как образовался Млечный Путь, является основной целью галактической археологии. Для достижения этой цели необходимы подробные карты галактики, которые показывают возраст, химический состав и движение звезд. Эти карты, известные как хроно-химико-кинематические, помогают собрать воедино историю нашей галактики. Создание таких подробных карт является сложной задачей, поскольку для этого требуются большие массивы данных о звездах с точно известным возрастом.
|
|
|
|
Одним из распространенных подходов к решению этой проблемы является изучение старых звезд с очень низким содержанием металлов, чтобы пролить свет на ранний период Млечного Пути. Известно, что звезды с очень низким содержанием металлов являются старыми, потому что они были одними из первых звезд, которые сформировались, когда Вселенная еще в основном состояла из водорода и гелия, до того, как многие из более тяжелых элементов были созданы и распределены последовательными поколениями звезд.
|
|
|
Используя данные миссии Европейского космического агентства (ЕКА) Gaia, международная команда, возглавляемая астрономами из Потсдамского института астрофизики им. Лейбница (AIP), изучала звезды в окрестностях Солнца, расположенные на расстоянии около 3200 световых лет от Солнца. Они обнаружили удивительное количество очень старых звезд на тонких дисковых орбитах; возраст большинства из них превышает 10 миллиардов лет, а некоторых даже превышает 13 миллиардов лет.
|
|
|
|
Эти древние звезды демонстрируют широкий спектр металлических составов: некоторые из них очень бедны металлами (как и ожидалось), в то время как другие содержат в два раза больше металлов, чем наше гораздо более молодое солнце, что указывает на быстрое обогащение металлами на ранней стадии эволюции Млечного Пути.
|
|
|
|
"Эти древние звезды в диске предполагают, что формирование тонкого диска Млечного Пути началось гораздо раньше, чем считалось ранее, примерно на 4-5 миллиардов лет", - объясняет Самир Непал из AIP и первый автор исследования, которое было принято к публикации журналом Astronomy and Astrophysics и доступно на сайте arXiv. сервер препринта.
|
|
|
|
"Это исследование также подчеркивает, что в ранние эпохи в нашей галактике происходило интенсивное звездообразование, что привело к очень быстрому обогащению металлов во внутренних областях и формированию диска. Это открытие согласует хронологию формирования диска Млечного Пути с хронологией галактик с высоким красным смещением, наблюдаемых космическим телескопом Джеймса Уэбба (JWST) и радиотелескопом Atacama Large Millimeter Array (ALMA).
|
|
|
|
"Это указывает на то, что холодные диски могут формироваться и стабилизироваться на очень ранних этапах истории Вселенной, что позволяет по-новому взглянуть на эволюцию галактик".
|
|
|
|
"Наше исследование предполагает, что тонкий диск Млечного Пути, возможно, сформировался гораздо раньше, чем мы думали, и что его формирование тесно связано с ранним химическим обогащением самых отдаленных областей нашей галактики", - объясняет Кристина Чиаппини. "Объединение данных из разных источников и применение передовых методов машинного обучения позволили нам увеличить количество звезд с высококачественными звездными параметрами, что является ключевым шагом на пути к получению нашей командой новых знаний".
|
|
|
|
Результаты стали возможны благодаря третьему выпуску данных миссии Gaia. Команда проанализировала звездные параметры более 800 000 звезд, используя новый метод машинного обучения, который объединяет информацию из различных типов данных для получения улучшенных звездных параметров с высокой точностью. Эти точные измерения включают гравитацию, температуру, содержание металлов, расстояния, кинематику и возраст звезд.
|
|
|
|
В будущем аналогичный метод машинного обучения будет использован для анализа миллионов спектров, собранных в ходе исследования 4MIDABLE-LR с помощью 4-метрового многообъектного спектроскопического телескопа (4MOST), который начнет свою работу в 2025 году.
|
|
|
|
Источник
|
