Iată cea mai bună cronologie de până acum pentru marile evenimente ale Căii Lactee

O nouă analiză a aproape un sfert de milion de stele pune vârste ferme pe cele mai importante pagini din povestea vieții galaxiei noastre.

Mult mai mare decât majoritatea vecinilor săi, Calea Lactee a apărut cu mult timp în urmă, când galaxiile mai mici s-au zdrobit împreună. Discul său gros – o populație de stele vechi în formă de clătită – a apărut remarcabil la scurt timp după Big Bang și cu mult înainte de cea mai mare parte a aureolei stelare care învăluie discul galaxiei, raportează astronomii pe 23 martie. Natură.

„Acum suntem capabili să oferim o cronologie foarte clară a ceea ce s-a întâmplat în timpul timpuriu al Căii noastre Lactee”, spune astronomul Maosheng Xiang.

El și Hans-Walter Rix, ambii la Institutul Max Planck pentru Astronomie din Heidelberg, Germania, au studiat aproape 250.000 de subgiganți – stele care devin mai mari și mai reci după ce au consumat hidrogenul combustibilului din centrele lor. Temperaturile și luminozitățile acestor stele dezvăluie vârsta lor, permițând cercetătorilor să urmărească modul în care diferite epoci din istoria galactică au dat naștere stele cu compoziții chimice și orbite diferite în jurul centrului Căii Lactee.

„Există doar o cantitate incredibilă de informații aici”, spune Rosemary Wyse, un astrofizician la Universitatea Johns Hopkins, care nu a fost implicat în studiu. „Vrem cu adevărat să înțelegem cum a devenit galaxia noastră așa cum este”, spune ea. „Când au fost create elementele chimice din care suntem alcătuiți?”

Xiang și Rix au descoperit că discul gros al Căii Lactee a început acum aproximativ 13 miliarde de ani. Asta la doar 800 de milioane de ani de la nașterea universului. Discul gros, care măsoară 6.000 de ani lumină de sus până jos în vecinătatea soarelui, a continuat să formeze stele mult timp, până acum aproximativ 8 miliarde de ani.

În această perioadă, conținutul de fier al discului gros a crescut de 30 de ori, deoarece stelele care explodează și-au îmbogățit gazul de formare a stelelor, a descoperit echipa. În zorii erei discurilor groase, o stea nou-născută avea doar o zecime mai mult fier, în raport cu hidrogenul, decât soarele; până la sfârșit, 5 miliarde de ani mai târziu, o stea cu disc gros era de trei ori mai bogată în fier decât soarele.

Xiang și Rix au găsit, de asemenea, o relație strânsă între vârsta unei stele de disc groase și conținutul de fier. Aceasta înseamnă că gazul a fost bine amestecat pe întregul disc gros: pe măsură ce timpul a trecut, stelele nou-născute au moștenit cantități constant mai mari de fier, indiferent dacă stelele s-au format aproape sau departe de centrul galactic.

Dar asta nu e tot ce se întâmpla. După cum au raportat alți cercetători în 2018, o altă galaxie a lovit-o cândva pe a noastră, dând Calei Lactee majoritatea stelelor din haloul său, care învăluie discul (SN: 11/1/18). Stelele Halo au puțin fier.

Noua lucrare revizuiește data acestei mari întâlniri galactice: „Am descoperit că fuziunea a avut loc acum 11 miliarde de ani”, spune Xiang, cu un miliard de ani mai devreme decât se credea. Pe măsură ce gazul intrusului s-a prăbușit în gazul Căii Lactee, a declanșat crearea a atât de multe stele noi încât rata de formare a stelelor a galaxiei noastre a atins un nivel record în urmă cu 11 miliarde de ani.

Fuziunea a împrăștiat, de asemenea, câteva stele de disc groase în halou, pe care Xiang și Rix le-au identificat din abundența mai mare de fier a stelelor. Aceste stele „splash”, au descoperit cercetătorii, au o vechime de cel puțin 11 miliarde de ani, confirmând data fuziunii.

Discul gros a rămas fără gaz în urmă cu 8 miliarde de ani și a încetat să mai facă stele. Gazul proaspăt din jurul Căii Lactee s-a instalat apoi într-un disc mai subțire, care a dat naștere stelelor de atunci – inclusiv soarele vechi de 4,6 miliarde de ani și majoritatea vecinilor săi stelari. Discul subțire are o grosime de aproximativ 2.000 de ani lumină în partea noastră a galaxiei.

„Calea Lactee a fost destul de liniștită în ultimii 8 miliarde de ani”, spune Xiang, fără a mai avea întâlniri cu marile galaxii. Asta îl face diferit de majoritatea colegilor săi.

Dacă discul gros a existat cu adevărat acum 13 miliarde de ani, spune Xiang, atunci noul telescop spațial James Webb (SN: 1/24/22) poate discerne discuri similare în galaxii la 13 miliarde de ani lumină de Pământ – portrete ale Căii Lactee ca o galaxie tânără.