Ragadozó galaxisban élünk?

A NASA szerint a hatalmas Tejútrendszer körülbelül 100 000 fényévet ölel fel, és 100 és 400 milliárd év közötti csillagot tartalmaz. Egy fényév az a távolság, amelyet a fény egy év alatt megtesz, ami 5,88 billió mérföldnek (9,46 billió kilométernek) felel meg.

Anyagalaxisunk nem volt mindig ilyen kozmikus óriás. Körülbelül 12 milliárd évvel ezelőtt kezdődött, amikor számos törpegalaxissal egyesült. A Tejútrendszer eredeti mérete és tömege azonban továbbra is nyitott kérdés – ami arra készteti a tudósokat, hogy bizonyítékokat keressenek az általa elnyelt galaxisokra, hogy meghatározzák történetét és evolúcióját.

A hiányzó kirakósdarabok azonosítása érdekében a csillagászok most egy fémhiányos csillaghalmazra koncentráltak, amelyet furcsán közel észleltek a galaktikus koronghoz – áll a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society folyóiratban májusban megjelent tanulmányban .

A csillagászokat azért érdeklik ezek a korong közelében lévő csillagok – egy hatalmas, forgó, palacsintaszerű régió, amely a Tejútrendszer csillagainak nagy részét tartalmazza –, mert az univerzum első csillagai hidrogénből és héliumból álltak, amelyek magjában nehezebb elemeket egyesítettek, mielőtt felrobbantak volna, és felszabadították volna azokat a nehéz elemeket, amelyek a jövő csillaggenerációit gazdagították.

A fémszegény csillagokat gyakran ősi törpegalaxisokkal hozzák összefüggésbe, amelyeket a Tejútrendszer idővel elnyelhetett, hogy elérje jelenlegi hatalmas állapotát – és ezeknek a kozmikus ételeknek a maradványai mélyen a galaxisban rejtőzhetnek.

Az ilyen ősi, a galaktikus koronghoz közeli csillagok fémszegény összetétele arra utal, hogy a Tejútrendszer története elején egykor egy másik galaxisból meglehetősen nagy adagot fogyasztott – és galaxisunk egy kritikus, korábban figyelmen kívül hagyott építőköve lehet.

A csillagászok olyanok, mint az univerzum detektívjei, akik a kozmoszban kutatják a keletkezésének nyomait, és a nagyon fémszegény, vagy VMP csillagok hatékony eszközök ebben a keresésben – mondta Dr. Cara Battersby, a Connecticuti Egyetem fizika docense, aki nem vett részt a tanulmányban.

„A VMP csillagok már évmilliárdok óta léteznek, és magukban hordozzák a világegyetem legkorábbi csillaggenerációinak kialakulására vonatkozó nyomokat” – írta Battersby egy e-mailben. A fémszegény csillagok összetételének és mozgásának tanulmányozása részleteket tárhat fel a korai univerzum körülményeiről és dinamikájáról – tette hozzá.

A Tejútrendszerben a fémszegény csillagok utáni kutatás nagyrészt a galaxis csillaghalójában található öreg csillagok bőséges körére összpontosult, amely a galaktikus korongot körülvevő nagy, kerek, diffúz felhőről kapta a nevét.

Egyes csillagászok úgy vélik, hogy a Tejútrendszer mélyebb rétegeiben, például a korongjában, régebbi összeolvadások bizonyítékaira bukkanhatnak.

A galaktikus korongon belüli rengeteg fiatal, fémekben gazdag csillag, valamint a porfelhők megnehezítik a fémekben szegény csillagok észlelését – mondta a tanulmány vezető szerzője, Dr. Federico Sestito, az angliai Hertfordshire-i Egyetem Asztrofizikai Kutatóközpontjának posztdoktori munkatársa.

Sestito és kollégái az Európai Űrügynökség Gaia teleszkópjának megfigyelései alapján 20 fémszegény csillagot azonosítottak a korong meglepő közelségében. Az űrközpont 2014 júliusa és 2025 januárja között 2 milliárd csillag mozgását és összetételét térképezte fel a Tejútrendszerben. Ezután Sestito és csapata a hawaii Maunakea csúcsa közelében található Kanada-Franciaország-Hawaii Teleszkóp nagy felbontású spektrográf műszerét használta a csillagok megfigyelésére.

A csillagok pontos korát nehéz meghatározni, de kémiai összetételük arra utal, hogy több mint 10 milliárd évesek – mondta Sestito –, és mindegyik nagyjából 7000 fényévnyire található a Naprendszerünktől. A csillagok kémiai összetétele is hasonló, ami arra utal, hogy mindannyian ugyanabból a fémszegény törpegalaxisból származnak – áll a tanulmányban.

A csillagok közül tizenegy progresszív pályán, azaz a galaktikus koronggal azonos irányban haladt, míg kilenc retrográd pályán, azaz az ellenkező irányban haladt – ezek egy törpegalaxis lehetséges maradványai, amelyet a Tejútrendszer falt fel mindössze néhány milliárd évvel az ősrobbanás után, amely körülbelül 13,8 milliárd évvel ezelőtt létrehozta az univerzumot.

A tanulmány szerzői úgy vélik, hogy az akkrécióval érintett, vagy eltérített csillagok egyszerűen galaxisunk részei maradtak, ide-oda lökdösődtek, és különböző pályamintákban kötöttek ki – mondta Battersby.

„Ha a Loki-forgatókönyv helyes, akkor egy galaxisunkkal összeolvadt rendszer a csillagait mind progresszív, mind pedig ellentétes irányban ledobhatná” – írta Sestito egy e-mailben. „Ez csak akkor fogadható el, ha az egyesülési esemény akkor történt, amikor a Tejútrendszerünk még gyerekcipőben járt/kisebb volt, és gravitációs potenciálja gyengébb volt, mint manapság. A kozmológiai szimulációk azt sugallják, hogy ez legkésőbb 3 vagy 4 milliárd évvel az ősrobbanás után történhetett.”

Dr. Hans-Walter Rix, a németországi Max Planck Csillagászati ​​Intézet galaxisok és kozmológia tanszékének igazgatója szerint a tanulmányban az volt a leglenyűgözőbb, „hogyan használják a részletes kémiai elemek mennyiségét ujjlenyomatként, hogy azonosítsák ezen csillagok közös születési eredetét egy mostanra szétdarabolt kísérőgalaxisban, annak ellenére, hogy egyes csillagok a helyes irányba, mások pedig a rossz irányba keringenek”. Rix nem vett részt a kutatásban.

Sestito azért nevezte el az ősi törpegalaxist Lokinak, mert a szélhámos isten szándékait nehéz megfejteni a mitológiai történetekben – mondta.

„Hasonlóképpen, a hozzánk akkreditált csillagaink is nehézséget okoztak eredetük megértésében” – mondta Sestito. „Eleinte nem volt könnyű összeegyeztetni azt a tényt, hogy egy hozzánk akkreditált rendszer a csillagait mind progresszív, mind ellentétes pályán szétszórhatja.”

A csillagok kialakulásának egy másik magyarázata az lehet, hogy egynél több, a Tejútrendszerrel való egyesülésből származnak – mondta.

De az az elképzelés, hogy egyetlen galaxis csillagai beborítják a Tejútrendszert, érdekes és további kutatásokra érdemes – mondta Battersby.

Ji kételkedik abban, hogy a Loki egy korábban ismeretlen galaxis lenne, tekintve, hogy az összeolvadási események esetleges felfedezései gyakran ismert rendszerek kiterjesztései, de megjegyezte, hogy a tanulmány szerzői megfelelő fenntartásokat foglaltak munkájukba – írja a CNN.

„Ez egy érdekes új lehetőség, amelyet érdemes megvizsgálni, és arra számítok, hogy lesznek olyanok, akik nagyobb adathalmazokkal szeretnék tesztelni, hogy Loki valóban létezik” – mondta Ji.