Відкрито найменш “металічну” зоряну структуру Чумацького Шляху

Первісний зоряний потік, виявлений у зовнішніх межах Чумацького Шляху, має меншу частку важких елементів, ніж будь-яка відома зоряна система в нашій галактиці. Спостереження, проведені за допомогою обсерваторії Джеміні, показали, що зорі в цьому потоці були вирвані зі стародавнього зоряного скупчення та є реліктами ранніх днів Чумацького Шляху, що могло б дати уявлення про формування перших зірок.

Про це розповідають у Національній лабораторії оптико-інфрачервоної астрономії (NOIRLab) Національного наукового фонду США, передають OstanniPodii.com

Міжнародна група дослідників виявила унікальний потік зірок, що обертається навколо Чумацького Шляху. Зоряний потік, названий C-19, знаходиться на південь від спіралі Чумацького Шляху, і його орбіта простягається приблизно на 20 000 світлових років від центру галактики при найближчому наближенні та приблизно на 90 000 світлових років при найдальшому. Зоряний потік тягнеться по разюче великому простору нічного неба — приблизно в 30 разів перевищує ширину повного Місяця — хоча його й не видно неозброєним оком.

Використовуючи телескоп Джеміні-Північ, розташований на Гаваях, та спектрограф GRACES, команда зрозуміла, що C-19 є залишком кулястого скупчення. Крім того, зорі в потоці мають унікально низьку частку важких елементів, або, як висловлюються астрономи, низьку “металічність”. Раніше вважалося, що кулясті скупчення мають металічність не нижче 0,2%, але C-19 має безпрецедентно низьку металічність — менш як 0,05% — нижчу, ніж коли-небудь спостерігалося для зоряних систем у Чумацькому Шляху або його околицях.

Відкриття того, що потік з низькою металічністю походить з кулястого скупчення, має наслідки для розуміння утворення зірок, зоряних скупчень і галактик у ранньому Всесвіті. Саме існування потоку доводить, що кулясті скупчення та перші будівельні блоки Чумацького Шляху могли сформуватися у середовищі з низьким вмістом металів, перш ніж наступні покоління зірок забезпечили Всесвіт більш важкими елементами.

«Не було відомо, чи існують кульові скупчення з такою малою кількістю важких елементів — деякі теорії навіть припускали, що вони взагалі не можуть утворитися», — прокоментував Ніколас Мартін зі Страсбурзької астрономічної обсерваторії, який є провідним автором статті Nature, в якій повідомляється про це відкриття. «Інші теорії припускають, що всі вони вже давно зникли, що робить це відкриття ключовим для нашого розуміння того, як утворюються зорі в ранньому Всесвіті».

Розподіл дуже щільних груп зірок у Чумацького Шляху, які називаються кульовими скупченнями, накладено на карту Чумацького Шляху, складену за даними, отриманими від космічної обсерваторії Gaia. Кожна точка представляє скупчення від кількох тисяч до кількох мільйонів зірок, а на вставці — зображення скупчення Мессьє 10. Колір точок свідчить про їх металічність, іншими словами, про велику кількість важких елементів відносно Сонця. Зорі C-19 позначені світло-блакитними символами. Credit: N. Martin / Strasbourg Astronomical Observatory / CNRS; Canada-France-Hawaii Telescope / Coelum; ESA / Gaia / DPAC

Члени команди спочатку помітили C-19 у даних місії Gaia за допомогою алгоритму, який вони розробили спеціально для виявлення зоряних потоків. Зорі в C-19 також були визначені під час опитування Pristine — пошук зірок з найнижчою металічністю в Чумацькому Шляху та навколо нього за допомогою телескопа CFHT на Гаваях — як досить цікаві, щоб заслуговувати подальших досліджень. Для визначення походження зірок, що входять до складу C-19, астрономам потрібні були детальні спектри від GRACES. Команда також збирала дані за допомогою спектрографа, встановленого на Gran Telescopio Canarias на острові Ла-Пальма на Канарських островах.

«GRACES надав критично важливі підказки про те, що C-19 є зруйнованим кулястим скупченням, а не більш поширеною зруйнованою карликовою галактикою», – пояснила Кім Венн з Університету Вікторії, провідна дослідниця спостережень GRACES. «Ми вже знали, що це дуже бідний на метали потік, але ідентифікація його як кулястого скупчення вимагала точного значення металічності та детального вмісту хімічних речовин, доступних лише зі спектрами високої роздільної здатності».

Спостереження Джеміні свідчать про те, що скупчення мало утворитися з дуже ранніх поколінь зірок, що робить C-19 чудовим реліктом з часів формування перших груп зірок. Отже, це відкриття покращує наше розуміння утворення зірок і зоряних скупчень, які виникли невдовзі після Великого вибуху, і надає близьку до дому природну лабораторію для вивчення найдавніших структур у галактиках.

«Цей артефакт давніх часів відкриває пряме та унікальне вікно у ранні епохи утворення зірок у Всесвіті», — підсумовує співдослідник Хуліо Наварро з Університету Вікторії. «Хоча для вивчення раннього Всесвіту астрономи можуть дивитися на найвіддаленіші галактики, тепер ми знаємо, що можна вивчати найдавніші структури нашої галактики як викопні рештки тих давніх часів».

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.