Droga Mleczna „pożarła” galaktykę karłowatą. Stało się to 11,8 mld lat temu

Droga Mleczna jest dość potężną galaktyką spiralną, w której znajdują się setki miliardów gwiazd. Dysk galaktyczny liczy od ok. 100 000–120 000 lat świetlnych, choć niektóre nowsze badania sugerują, że liczby te należy podwyższyć do nawet 150 000–200 000 lat świetlnych. Ma to związek z rozrzedzonymi zewnętrznymi obszarami dysku gwiazdowego. Przy tej średnicy dysk wydaje się wręcz płaski, ponieważ w najszerszym centralnym punkcie ma około tysiąca lat świetlnych. Masa naszej Galaktyki szacowana jest na ok. 1–1,5 biliona (10¹²) mas Słońca. Natomiast sama masa gwiazdowa to ok. 50–60 miliardów mas Słońca.

Żarłoczna Droga Mleczna

Nasza Galaktyka osiągnęła ten pokaźny rozmiar tworząc nowe gwiazdy ze swoich obłoków gazu, ale także przejmując gwiazdy, gaz i ciemną materię z innych galaktyk podczas kolejnych zderzeń. Nowe dane z należącego do NASA Kosmicznego Teleskopu Hubble’a dostarczyły jednoznacznych dowodów na połączenie się galaktyki karłowatej z młodą Drogą Mleczną na najwcześniejszych etapach jej ewolucji. Odkrycie to poszerza wiedzę o naszej historii, pozwalając sięgnąć o 1,8 miliarda lat dalej w przeszłość niż dotychczas. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie „Nature Astronomy”.

Najświeższe z wielkich kosmicznych zderzeń, jakich doświadczyła Droga Mleczna, to trwający nadal proces wchłaniania karłowatej galaktyki w Strzelcu. Rozpoczął się on ponad 6 miliardów lat temu i nie zakończył się do dzisiaj. Astronomowie ustalili również, że mniej więcej 10 miliardów lat temu doszło do wchłonięcia przez Drogę Mleczną innej niewielkiej galaktyki, znanej jako Gaia–Sausage–Enceladus. Właśnie to zdarzenie miało doprowadzić ukształtowania się znanego nam gwiazdowego dysku naszej Galaktyki. Pomiędzy tymi zderzeniami miały miejsce także kolejne, choć mniej znaczące kolizje.

Tajemnicze zderzenie

Jednak to wciąż za mało, by zrozumieć obecny kształt i wielkość Drogi Mlecznej. Dane obserwacyjne oraz modele komputerowe od dawna sugerowały istnienie jeszcze wcześniejszego, dużego połączenia galaktyk. Przebieg takiego połączenia był przez lata tematem gorących naukowych dyskusji. Tajemnicę rozwiązano dzięki wielkiemu kosmicznemu oku ludzkości – Teleskopowi Hubble'a. Astronomowie uzyskali nareszcie niepodważalne potwierdzenie tej pradawnej fuzji. Doszło do niej około 11,8 miliarda lat temu, czyli zaledwie dwa miliardy lat po Wielkim Wybuchu.

Naukowcy wykorzystali teleskop do zbadania niektórych gromad kulistych Drogi Mlecznej: ogromnych, z grubsza kulistych skupisk obejmujących od dziesiątek tysięcy do kilku milionów gwiazd. Gromady kuliste zawierają jedne z najstarszych gwiazd w naszej Galaktyce i mogą pełnić funkcję kosmicznych stanowisk archeologicznych, w których zachowały się gwiazdy pochodzące z innych galaktyk pochłoniętych przez Drogę Mleczną.

– Dzięki głębokim obrazom Hubble’a o wysokiej rozdzielczości mogliśmy określić wiek i zawartość metali w tych gromadach z niespotykaną dotąd dokładnością – powiedziała Chiara Zerbinati z Uniwersytetu Bolońskiego we Włoszech, współautorka omawianego badania.

Naukowcy analizowali obserwacje Hubble'a z 39 gromad kulistych z wewnętrznych 20 tysięcy lat świetlnych Galaktyki. Właśnie w tym rejonie powinny przetrwać ślady najdawniejszych kolizji. Spodziewano się tam znaleźć zarówno gromady rodzime dla Drogi Mlecznej, jak i te „odziedziczone” po zderzeniu z Gaia–Sausage–Enceladus sprzed 10 miliardów lat.

Galaktyka karłowata LHK

Precyzyjnie określając wiek i metaliczność każdej gromady, badacze zidentyfikowali jednak trzecią, odrębną populację – starszą niż gromady z Gaia–Sausage–Enceladus, ale młodszą niż te powstałe w samej Drodze Mlecznej, niezależnie od zawartości metali.

Musiały więc pochodzić z jeszcze wcześniejszego, osobnego zderzenia – z galaktyką karłowatą liczącą ok. 500 milionów mas Słońca w gwiazdach, co stanowiło wówczas znaczącą część masy naszej Galaktyki. Nazwano ją Low-energy-Kraken-Heracles (LKH) – na cześć trzech wcześniejszych prac naukowych, które postulowały istnienie takiego wczesnego zderzenia.

– Właśnie to w połączeniu z pomiarami europejskiej sondy Gaia umożliwiło wyodrębnienie populacji gromad kulistych różniących się od pozostałych. Są to gromady, które narodziły się w galaktyce karłowatej zwanej LKH. Dzięki nim możemy ustalić, kiedy ta galaktyka została pochłonięta przez naszą oraz jak wielką miała masę – tłumaczy badaczka.

Źródło: NASA

Chcesz znaleźć więcej inspirujących podróży, fascynujących odkryć i opowieści ze świata nauki? Skorzystaj ze specjalnej oferty prenumeraty magazynów National Geographic Polska i National Geographic Traveler.

Nasza autorka

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i pisarka zajmującą się tematyką popularnonaukową, głównie kosmosem. Absolwentka Uniwersytetu Warszawskiego, przygodę z mediami rozpoczęła ponad 20 lat temu w redakcji „Życia Warszawy”. Poza pisaniem o polskiej i światowej nauce na łamach „National Geographic” współpracuje m.in. z „Wysokimi Obcasami” i kilkoma magazynami premium. Współautorka trzech bestsellerowych książek: „Człowiek – istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Pracuje w Centrum Badań Kosmicznych PAN i współpracuje z polskim Obserwatorium Cerro Murphy w Chile (OCM), którym zarządza CAMK PAN.