Тайны гало – Как Млечный Путь поглотил древнюю галактику «Локи»

Недавно исследователи изучили 20 звёзд, которые, скорее всего, родились в карликовой галактике «Локи». Она столкнулась с Млечным Путём ещё на заре его юности. Металлов в этих светилах почти нет, но их химический почерк разительно отличается от других древних объектов на окраинах нашей галактики.

Дефицит металлов как маркер ранней Вселенной

Самые первые звёзды лепили себя из того, что было — водорода и гелия.

Лишь позже, в топке термоядерных реакций родились тяжёлые элементы, доставшиеся в наследство следующим поколениям. Поэтому астрономы называют старые объекты с минимумом железа «бедными металлами». Именно из таких примитивных кирпичиков и строилась ранняя Вселенная.

Как отмечают авторы работы, при древних слияниях звёзды, газ и тёмная материя плотно утрамбовывались внутри растущей протогалактики. По логике, самые старые светила должны были скопиться в самом сердце Млечного Пути. А вот те, кого наша галактика захватила позже, обычно остаются болтаться на окраинах — в так называемом гало.

Долгое время телескопы находили такие реликтовые объекты именно в гало. В самом же диске Млечного Пути они попадались редко.

Учёные считали, что древние звёзды в плоскости диска могут двигаться только против общего потока (ретроградные орбиты). Те, что летят «по течению» (проградные), принято было считать поздними гостями.

Скрытая галактика в плоскости Млечного Пути

Новое исследование ломает старые шаблоны. Учёные проанализировали ту самую двадцатку древних звёзд, застрявших прямо в галактической плоскости.

Параметры орбиты. Левые панели: Текущие галактоцентрические положения, Y против X (вверху слева), Z против X (в центре слева) и Z против Y (внизу слева).

Часть из них летит по течению, часть — против, но у всех сильно вытянутые орбиты. Химический анализ помог сравнить их состав с обитателями гало и смоделированными галактиками-карликами.

Результат оказался удивительным. Химический профиль группы прямо указывает на мощнейшие взрывы сверхновых, слияния нейтронных звёзд и гиперактивность массивных светил. Зато следов белых карликов нет вообще.

Вывод однозначен: вся эта компания родилась в крошечной, бурной, но очень недолговечной галактике. А поскольку химический почерк у звёзд совпадает вне зависимости от направления их полёта, сомнений не остаётся — они все из одного «дома».

Астрономы уверены, что эта группа не имеет ничего общего с обычными старыми звёздами из гало. Почти все изученные светила показывают минимальный разброс химических параметров — соотношений [X/Fe] и [Fe/H].

Как пишут исследователи, такой строгий химический баланс характерен только для изолированных систем. Если бы звёзды прилетели из разных мест, разброс элементов был бы куда заметнее.

Единый источник для орбит разного типа

Поначалу была версия, что звёзды, летящие в разные стороны, — это обломки двух разных систем.

Но математика разрушила эту гипотезу. Массы газа и звёзд в построенных моделях идеально вписываются в габариты одной-единственной карликовой галактики.

Учёные поясняют, что две случайные галактики не могли развиваться настолько синхронно. Об этом говорят и строгие рамки показателя MAD (Среднее абсолютное отклонение – Mean Absolute Deviation), и модели химической эволюции.

К тому же если бы систем действительно было две, их суммарная масса оказалась бы в два раза больше, чем допускают расчёты.

Сами астрономы не скрывают: выборка из 20 светил — это пока лишь капля в море. Но перспективы есть. Грядущие масштабные проекты соберут спектры тысяч новых объектов. И тогда история древней галактики «Локи», навсегда исчезнувшей в недрах Млечного Пути, станет известна в мельчайших деталях.