На краю Млечного Пути обнаружены остатки древнего звездного скопления

Используя инструмент Graces в обсерватории Gemini, исследователи смогли классифицировать звездный поток C-19. Недавно, благодаря данным со спутника Gaia, было обнаружено, что это остальная часть древнего шара. Расположенный на краю Млечного Пути, он состоит из беспрецедентных металлических звезд. Предположительно, это «ископаемое» из ранней Вселенной.

Содержание статьи:

• C-19 имеет беспрецедентную металличность
• Что означает этот дефицит металлов?
• Что мы можем обнаружить в будущем?

Международная группа исследователей обнаружила новый поток звезд, вращающихся вокруг Млечного Пути, под названием C-19, расположенный к югу от галактической спирали. Его орбита простирается примерно на 20 000 световых лет в ближайшей точке и на 90 000 световых лет от центра галактики; C-19 невидима невооруженным глазом, но простирается по ночному небу на расстояние, примерно в 30 раз превышающее ширину полной Луны.

Первоначально члены группы обнаружили C-19 в данных, полученных со спутника ECA Gaia, используя алгоритм, предназначенный для обнаружения звездных потоков. Чтобы определить происхождение звезды, астрономы использовали несколько инструментов. Среди них были телескоп Gran Telescopio Canarias на Канарских островах и северный телескоп Gemini в обсерватории Gemini на Гавайях, в частности спектрограф Gramini CFHT Espadon). Наблюдения показали, что очень низкая металличность звезд C-19 происходит от древних звездных скоплений, известных как шаровые скопления, которые могут дать информацию о формировании первых звезд.

C-19 имеет беспрецедентную металличность

Шаровые скопления — это особенно старые скопления звезд, которые сформировались в ранней Вселенной. Сегодня мы видим большинство из них в виде звездных потоков. Это связано с тем, что со временем они истощились под действием гравитации галактики. Металличность скопления не должна была быть меньше 0,2%, но C-19 имеет беспрецедентную металличность менее 0,05%. Говорит Николас Мартин из Страсбургской обсерватории, ведущий автор исследования.

Читайте также: Новая карта звездных потоков в Млечном Пути может раскрыть свойства темной материи

Международная группа исследователей из проекта S5 изучила выборку из 12 потоков звезд, вращающихся в гало Млечного Пути. Когда-то это были галактики или..

Было неизвестно, существует ли накопление шаров таким малым количеством тяжелых элементов. Согласно некоторым теориям, они вообще не могли образоваться. Согласно другим теориям, все они давно бы исчезли.

Что означает этот дефицит металлов?

Астрономы используют термин «металл» для обозначения всех химических элементов, которые тяжелее гелия. Это связано с тем, что большая часть обычной материи во Вселенной состоит из двух самых легких элементов — водорода и гелия. Металличность нашего Солнца, принятая за точку отсчета, составляет 0,012. Это означает, что только 1,2% Солнца состоит из элементов тяжелее гелия (в основном кислорода, углерода и железа).

Поскольку элементы тяжелее гелия образуются в основном в результате нуклеосинтеза в ядрах звезд, важные элементы, созданные на конечных стадиях, выбрасываются во Вселенную и включаются в состав новых звезд. В результате более старые звезды в ранней Вселенной содержат меньше металла, чем более молодые. Это объясняется тем, что эти звезды недавно сформировались в гораздо более богатой среде.

Используя спектроскопию высокого разрешения в обсерватории Джамини, исследователи смогли точно измерить химическое изобилие C-19 звезд. Наблюдения показали, что соотношение натрия и магния в звездах C-19 изменилось в три раза. Это характерно для звезд в скоплениях древних шаров.

Наблюдения, проведенные с помощью Gemini North, показывают, что скопления должны формироваться из очень старых звездных поколений. Обнаружение того, что этот звездный поток очень низкой металличности возник в результате накопления шаров, важно для теорий звездообразования, звездных скоплений и галактик в ранней Вселенной. Само существование потока указывает на то, что первые строительные блоки шаровых скоплений и Млечного Пути должны были сформироваться в среде с низким содержанием металлов, прежде чем последующие поколения звезд поставляли более тяжелые элементы. Соисследователь Хулио Наварро из Университета Виктории комментирует, что

Что мы можем обнаружить в будущем?

Международное сотрудничество исследователей и использование данных многих современных научных инструментов привело к появлению новых и важных гипотез о структуре, эволюции и формировании Млечного Пути. В будущем мы обязательно продолжим использовать «Серую табуретку». Это результат сотрудничества между Канадским и Французским телескопом Гависка (CFHT), Канадской обсерваторией в Джаминино Араб и NRC Шульцберг в Канаде. Это позволит провести более глубокий спектральный анализ этого или других звездных потоков и лучше понять историю галактики. А также самой Вселенной.

С полным текстом исследования, опубликованным в журнале Nature, можно ознакомиться здесь.

Путешествие за пределы Млечного Пути.