Droga Mleczna wchłonęła galaktykę LKH 11,8 miliarda lat temu – odkrycie dzięki Hubble'owi

Obecnie Droga Mleczna to imponująca galaktyka spiralna, w której znajduje się setki miliardów gwiazd. Jednak nie zawsze była tak okazała. Jej wzrost był możliwy nie tylko dzięki powstawaniu z gazowych obłoków nowych gwiazd, ale również przez „pożeranie” mniejszych galaktyk, wchłanianie ich gwiazd, gazu, a nawet ciemnej materii.

Zderzenia sprzed miliardów lat

Ostatnie wielkie zderzenie miało miejsce ponad 6 miliardów lat temu i dotyczyło karłowatej galaktyki Strzelca. Proces ten trwa zresztą do dziś. Cofając się jeszcze dalej, około 10 miliardów lat temu Droga Mleczna połączyła się z galaktyką Gaia-Sausage-Enceladus, co znacząco wpłynęło na strukturę dysku gwiazdowego naszej Galaktyki. Między tymi dwoma wydarzeniami dochodziło do innych, mniejszych fuzji.

Przez lata naukowcy podejrzewali, że przed tymi znanymi już zderzeniami musiało dojść do jeszcze jednej, bardzo wczesnej fuzji z inną galaktyką. Jednak brakowało na to twardych dowodów. Teraz, dzięki obserwacjom Hubble’a, udało się potwierdzić, że około 11,8 miliarda lat temu Droga Mleczna wchłonęła galaktykę karłowatą, którą badacze nazwali LKH (Low-energy-Kraken-Heracles).

Kosmiczne stanowiska archeologiczne

Kluczowe dla tego odkrycia okazały się badania gromad kulistych, ogromnych, sferycznych skupisk gwiazd, z których każda może zawierać od dziesiątek tysięcy do nawet kilku milionów gwiazd. Gromady kuliste są uważane za rodzaj kosmicznych stanowisk archeologicznych, ponieważ przechowują gwiazdy pochodzące z innych galaktyk, które zostały wchłonięte przez Drogę Mleczną.

Zespół naukowców przeanalizował 39 gromad kulistych znajdujących się w wewnętrznych 20 000 lat świetlnych od centrum galaktyki. Dzięki wysokiej rozdzielczości obrazów z Hubble’a oraz precyzyjnym danym z misji Gaia udało się określić wiek i zawartość metali, czyli pierwiastków cięższych od helu w tych gromadach z niespotykaną dotąd dokładnością.

Wyniki były zaskakujące. Okazało się, że wśród badanych gromad znajduje się trzecia, odrębna populacja, starsza od gromad pochodzących z fuzji z Gaia-Sausage-Enceladus, ale młodsza od tych, które powstały w samej Drodze Mlecznej. To właśnie one pochodzą z galaktyki LKH, która została połknięta przez naszą galaktykę niemal 12 miliardów lat temu.

Galaktyka LKH

Szacuje się, że galaktyka LKH miała masę około 500 milionów mas Słońca, była więc istotnym składnikiem masy ówczesnej, młodej Drogi Mlecznej. Tak wczesna i duża fuzja musiała mieć ogromny wpływ na ewolucję naszej galaktyki, kształtując jej strukturę i skład chemiczny.

Niektóre wcześniejsze badania sugerowały, że najwcześniejsze fazy ewolucji naszej galaktyki były zdominowane przez gwiazdy powstałe wyłącznie w Drodze Mlecznej - tłumaczy pierwszy autor, Davide Massari z Astrophysics and Space Science Observatory w Bolonii. Tymczasem pokazaliśmy, że gwiazdy z innych galaktyk również odegrały kluczową rolę - dodaje.

Naukowcy nie zamierzają poprzestać na tym odkryciu. Planują dalsze badania gromad kulistych, aby zrekonstruować pełną historię wszystkich wielkich fuzji, które ukształtowały Drogę Mleczną. Dzięki kolejnym obserwacjom Hubble’a, które obejmą gromady nigdy wcześniej niebadane, możliwe będzie jeszcze dokładniejsze poznanie najdawniejszych dziejów naszej galaktyki.