10 миллиардов лет назад Млечный Путь поглотил галактику Локи: обнаружены её останки

Астрономы выявили в диске Млечного Пути компактную группу из двадцати древних звёзд. Детальный анализ их химического состава и кинематики показал, что эти объекты представляют собой уцелевшие фрагменты карликовой галактики, которую наша Галактика поглотила в ходе масштабного слияния более 10 миллиардов лет назад. Данное открытие позволяет уточнить сценарий формирования Млечного Пути в раннюю эпоху Вселенной. Полные результаты работы представлены в рецензируемом астрономическом журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Галактику-жертву учёные назвали Локи — в честь скандинавского бога хитрости. По словам ведущего автора работы Федерико Сестито, само название отражает суть открытия: звёзды долго не поддавались объяснению, как и намерения мифологического обманщика.

Все 20 обнаруженных светил принадлежат к редкому типу «крайне бедных металлами» звёзд. В их составе практически отсутствуют какие-либо химические элементы, кроме первородных водорода и гелия. Это признак предельно древнего происхождения: такие светила формировались в самую раннюю эпоху Вселенной. Их химический состав был изучен с помощью мощного спектрографа на канадско-французско-гавайском телескопе, а орбитальные параметры рассчитаны по данным космического телескопа Gaia.

Уникальность открытия заключается в нетипичном расположении обнаруженных светил. Дело в том, что абсолютное большинство звёзд аналогичного почтенного возраста обычно сосредоточено на дальних окраинах нашей Галактики (в сферическом гало). Звёзды Локи, напротив, вращаются вблизи галактического диска — плоской области, где расположено Солнце. Ещё одна особенность: 11 звёзд движутся в направлении вращения галактики, а 9 — в обратном.

Компьютерные симуляции объяснили этот парадокс. Слияние произошло настолько рано — примерно через 3 миллиарда лет после Большого взрыва, — что у Млечного Пути тогда ещё не было сформированного диска. В результате звёзды Локи рассеялись по самым разным орбитам. Расчётная масса галактики-источника составляет около 1,4 миллиарда солнечных масс.

Результаты химического анализа звёзд галактики Локи указывают на уникальный сценарий её эволюции: звёзды здесь формировались стремительно и волнообразно. В веществе объекта отпечатались следы лишь самых мощных и быстрых процессов — коллапса массивных звёзд и слияния их остатков. При этом долгоживущие белые карлики просто не успели внести свой вклад в общую картину до того, как звездообразование прекратилось. Поскольку белые карлики формируются за миллиарды лет, это свидетельствует о том, что галактика прекратила существование прежде, чем они успели образоваться.

Астрономы признают, что выборка из двадцати звёзд является небольшой. Подтвердить или опровергнуть гипотезу должны будущие спектроскопические обзоры — WEAVE и 4MOST. Если существование Локи будет доказано, это изменит представления о том, как в ранней Вселенной формировались большие галактики из мелких строительных блоков.

Источник: Livescience