Wewnątrz naszej Drogi Mlecznej odnaleziono resztki starożytnej galaktyki Loki. Wygląda na to, iż została ona dosłownie pożarta przez naszą własną, a ślady tej kosmicznej katastrofy znajdują się stosunkowo blisko Ziemi.
Wszechświat po raz kolejny udowadnia, iż najciekawsze tajemnice kryją się tuż pod naszym nosem. Grupa astronomów wzięła pod lupę jedne z najstarszych gwiazd znajdujących się stosunkowo blisko Ziemi.
Wyniki okazały się sporym zaskoczeniem. Wszystko wskazuje na to, iż te sędziwe obiekty wcale nie uformowały się w Drodze Mlecznej. Są one najprawdopodobniej ocalałymi szczątkami prastarej galaktyki karłowatej, która została brutalnie pożarta przez naszą galaktykę w czasach jej burzliwej młodości. Badacze nadali tej zaginionej w mrokach dziejów ofierze imię Loki.
W najnowszym badaniu opublikowanym na łamach Monthly Notices of the Royal Astronomical Society międzynarodowy zespół naukowców wziął na celownik 20 gwiazd znajdujących się w odległości około 6500 lat świetlnych od Słońca. To w skali kosmicznej zaledwie rzut kamieniem.
Astronomowie szukali obiektów o bardzo niskiej metaliczności. W żargonie astronomicznym oznacza to, iż gwiazdy te składają się niemal wyłącznie z wodoru i helu, a cięższe pierwiastki stanowią w nich zaledwie mikroskopijny ułamek.
Taki skład chemiczny to niepodważalny dowód na ekstremalny wiek tych ciał niebieskich. Musiały one powstać w bardzo wczesnym wszechświecie, zanim potężne eksplozje supernowych zdążyły wyprodukować i rozsiać w przestrzeni cięższe materiały. Z tego powodu uważa się je za bezcenne, kosmiczne skamieniałości.
Widmo zaginionej galaktyki krąży po naszych orbitach
Do tej pory modele ewolucji galaktyk sugerowały, iż tak stare i ubogie w metale obiekty powinny być rozsiane w halo naszej galaktyki, czyli w rozległym, z grubsza sferycznym obszarze otaczającym Drogę Mleczną. Problem w tym, iż badana dwudziestka zachowuje się zupełnie inaczej. Krążą one niepokojąco blisko płaszcza galaktyki, czyli tam, gdzie znajduje się dysk Drogi Mlecznej.
Co więcej, ich orbity są spłaszczone i bardzo ekscentryczne. Jedenaście z nich porusza się zgodnie z kierunkiem rotacji naszej galaktyki, a dziewięć pędzi pod prąd. Gdybyśmy mieli do czynienia z przypadkową zbieraniną starożytnych gwiazd, ich skład chemiczny również byłby chaotyczny. Stało się jednak inaczej.
Obserwacje przeprowadzone dzięki spektrografu wysokiej rozdzielczości ESPaDOnS w teleskopie Canada-France-Hawaii pozwoliły astronomom zmierzyć 23 różne adekwatności chemiczne, w tym stężenie węgla, magnezu, wapnia, tytanu, baru czy europu.
Z początku wyglądały jak typowi przedstawiciele galaktycznego halo. Jednak głębsza analiza ujawniła, iż ich chemiczne odciski palców są do siebie niezwykle zbliżone. Zamiast przypadkowej próbki wyciągniętej z gwiezdnego archiwum Drogi Mlecznej, naukowcy zobaczyli obiekty, które ewidentnie musiały uformować się w jednym, wspólnym i powiązanym chemicznie środowisku.
Więcej na Spider’s Web:
Galaktyczny cmentarz w naszym kosmicznym sąsiedztwie
Zapis chemiczny tych gwiazd opowiada historię brutalnych i potężnych zjawisk. Naukowcy odnaleźli w nich sygnatury wskazujące na to, iż materiał do ich budowy pochodził z wysokoenergetycznych supernowych, hipernowych, a także z fuzji gwiazd neutronowych.
Wzorce pierwiastków, zwłaszcza tych powstających w procesie wychwytu neutronów, przypominają te spotykane w klasycznych galaktykach karłowatych, a nie w ich ultra-słabych, prymitywnych odpowiednikach. Oznacza to, iż środowisko narodzin tych gwiazd było na tyle masywne, aby utrzymać i wymieszać materię wyrzuconą przez potężne kosmiczne eksplozje.
Brak znaczących różnic chemicznych między gwiazdami poruszającymi się zgodnie z ruchem Drogi Mlecznej i tymi lecącymi w przeciwnym kierunku to kolejna zagwozdka. Intuicja podpowiada, iż tak skrajnie różne orbity to efekt zupełnie innych zdarzeń.
Kosmologiczne symulacje pokazują jednak inny, niezwykle fascynujący scenariusz. Zanim dysk Drogi Mlecznej w pełni się uformował i ustabilizował, jej struktura grawitacyjna była jednym wielkim, chaotycznym placem budowy.
Gdy do takiego kotła wpadł system wielkości galaktyki karłowatej, mógł zostać rozerwany w taki sposób, iż jego gwiazdy rozbiegły się po przeróżnych, wręcz przeciwnych orbitach w pobliżu płaszczyzny dysku. Gdyby do zderzenia doszło później, uzyskanie takiej mieszanki byłoby fizycznie o wiele trudniejsze.
Zanosi się na to, iż nad naszymi głowami mogą krążyć szczątki pradawnego przodka, rozerwanego na strzępy miliardy lat temu. Badacze tonują jednak emocje i zachowują naukowy sceptycyzm, przypominając, iż 20 gwiazd to wciąż niewielka próba.
Odpowiedzi na pytania o naturę Lokiego, a także o to, czy wczesna historia Drogi Mlecznej kryje więcej podobnych ofiar galaktycznego kanibalizmu, dostarczą nadchodzące gigantyczne przeglądy spektroskopowe, takie jak WEAVE i 4MOST. Pozwolą one przebadać znacznie większą liczbę gwiezdnych obiektów w ustandaryzowanej skali chemicznej.
Nocne niebo skrywa przed nami jeszcze wiele mrocznych i fascynujących tajemnic z czasów, gdy wszechświat dopiero nabierał dzisiejszych kształtów.
