Astronomové našli 12 až 13 miliard let staré hvězdy v halo Mléčné dráhy

Astronomové z MIT (Massachusetts Institute of Technology) objevili extrémně staré hvězdy v halo Mléčné dráhy – v oblaku hvězd, který obklopuje celý hlavní galaktický disk. Tyto objekty vznikly před 12 až 13 miliardami let, tedy v době, kdy se formovaly úplně první galaxie. Vědci označují tyto stálice jako hvězdy Small Accreted Stellar System (SASS), protože věří, že každá z těchto hvězd kdysi patřila do své vlastní trpasličí galaxie, které byly později pohlceny větší, ale stále rostoucí Mléčnou dráhou.

„Tyto nejstarší hvězdy by tam určitě měly být, vzhledem k tomu, co víme o formování galaxií,“ řekla profesorka Anna Frebelová z MIT. „Jsou součástí našeho vesmírného rodokmenu. A nyní máme nový způsob, jak je najít.“

Když budou objevovat podobné hvězdy SASS, profesorka Frebelová a její kolegové doufají, že je použijí jako analogy ultraslabých trpasličích galaxií, o kterých se předpokládá, že jsou to některé z prvních přeživších galaxií ve vesmíru. Takové galaxie jsou dnes stále neporušené, ale jsou příliš vzdálené a slabé na to, aby je astronomové mohli zkoumat do hloubky.

Jelikož hvězdy SASS mohly kdysi patřit k podobně primitivním trpasličím galaxiím, ale jsou v Mléčné dráze a jako takové jsou mnohem blíže, mohly by být přístupným klíčem k pochopení vývoje ultraslabých trpasličích galaxií.

„Nyní můžeme hledat další analogy v Mléčné dráze, které jsou tak mnohem jasnější, a studovat jejich chemický vývoj, aniž bychom museli pronásledovat tyto extrémně slabé hvězdy,“ řekla profesorka Frebelová.

Nízká chemická abundance hvězd naznačovala, že původně vznikly před 12 až 13 miliardami let. Ve skutečnosti byly jejich nízké chemické podpisy podobné tomu, co astronomové dříve naměřili u některých starověkých, ultraslabých trpasličích galaxií. Vznikly tyto hvězdy v podobných galaxiích? A jak se dostaly do Mléčné dráhy?

Vědci prověřili orbitální vzorce hvězd a to, jak se pohybují po obloze. Tyto tři hvězdy jsou na různých místech v celém halo Mléčné dráhy a odhaduje se, že jsou asi 30 000 světelných let daleko od Země. Když astronomové sledovali pohyb každé hvězdy kolem galaktického středu pomocí pozorování z družice Gaia (ESA), všimli si zvláštní věci: vzhledem k většině hvězd v hlavním disku, které se pohybují jako auta na závodní dráze, se zdálo, že všechny tři hvězdy jedou po špatné cestě.

V astronomii je to známé jako retrográdní pohyb a je to tip, že objekt byl kdysi zachycen nebo přitažen odjinud.

„Jediný způsob, jak můžete nechat hvězdy „jít špatným směrem“ od zbytku galaxie, je, když je vrhnete špatným směrem,“ řekla profesorka Frebelová.

Skutečnost, že tyto tři hvězdy obíhají zcela odlišnými způsoby než zbytek galaktického disku a dokonce i halo, v kombinaci se skutečností, že měly nízké chemické zastoupení, svědčily o tom, že hvězdy byly skutečně staré a kdysi patřily menším trpasličím galaxiím, které pronikly do Mléčné dráhy v náhodných úhlech a pokračovaly ve svých trajektoriích po miliardy let.

Autoři byli zvědaví, zda je retrográdní pohyb rysem jiných starověkých hvězd v halo, které dříve astronomové analyzovali, prohledali vědeckou literaturu a našli 65 dalších hvězd, rovněž s nízkým zastoupením stroncia a barya, které se zdály být také na drahách proti galaktickému proudu.

„Zajímavé je, že všechny jsou docela rychlé – stovky kilometrů za sekundu a pohybují se špatným směrem,“ dodává profesorka Frebelová. „Jsou na útěku! Nevíme, proč tomu tak je, ale byl to dílek do skládačky, který jsme potřebovali, a který jsem tak docela nepředpokládala, když jsme začínali.“

Vědci dychtivě hledají další starověké hvězdy SASS a nyní mají k tomu poměrně jednoduchý recept: nejprve hledejte hvězdy s nízkým chemickým zastoupením a poté sledujte jejich orbitální vzorce, zda nevykazují známky retrográdního pohybu. Z více než 400 miliard hvězd v naší Galaxii předpokládají, že metoda odhalí malý, ale významný počet nejstarších hvězd ve vesmíru.

Práce týmu byla publikována v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Zdroj: https://www.sci.news/astronomy/milky-ways-halo-stars-12935.html

autor: František Martinek