Наша галактика уже умерла, и звезды помнят это.

94

(Чтобы не читать статью — можете посмотреть видео)

Млечный Путь уже однажды умер, но ей удалось «вернуться из мертвых», и теперь мы находимся в ее «второй жизни», говорит японский ученый Масафуми Ногучи. Его исследования выявили ранее неизвестные подробности о нашей галактике.

Определение мертвой или живой галактики зависит от того, образуются ли там звезды. Молодые галактики очень яркие, и много звезд формируется там и в быстром темпе. Старые лишены молодых звезд. Новые звезды не образуются, поэтому они считаются мертвыми. Иногда галактики могут «возвращаться из мертвых», если они приобретают достаточно материала и в них возобновляется звездообразование. Млечный Путь кажется одной из таких галактик.

Масафуми Ногучи из Университета Тохоку основывал свои претензии на изучении химического состава звезд в нашей галактике. Публикации на эту тему появились на страницах Nature .

В значительной части Млечного Пути звезды можно разделить на две отдельные популяции в зависимости от их химического состава. Первая группа богата так называемыми α-элементами — кислородом, магнием, кремнием, серой, кальцием и титаном. Второй менее распространен по α, но содержит гораздо больше железа.

По подсчетам Ногучи, эти популяции делятся на пять миллиардов лет. Отсюда следует, что Млечный Путь прошел длительный период покоя, в котором образование звезд прекратилось. Две разные популяции представляют два разных периода звездообразования вместе с периодом отдыха между ними.

Основываясь на теории аккреции холодного потока, которая описывает, как галактики собирают окружающий газ, предложенной в 2006 году Авишаем Декелем из Еврейского университета, Ногучи смоделировал эволюцию Млечного пути за период в 10 миллиардов лет. Первоначально модель Декеля была предложена для гораздо более крупных галактик, предполагая, что массивные галактики образуют звезды в две стадии. Но из-за дихотомии химического состава своих звезд, Ногучи считает, что это относится и к Млечному Пути.

Химический состав звезд зависит от газов, которые они образуют. В ранней вселенной некоторые элементы отсутствовали — даже тяжелые металлы. Это потому, что они возникли в звездах и распространились по всей вселенной, когда эти звезды прошли через сверхновую.

На первом этапе, как предполагает Ногучи, галактика накопила холодный газ извне. Этот газ слился, чтобы сформировать первое поколение звезд. Спустя примерно 10 миллионов лет, что является относительно коротким периодом в космосе, некоторые из этих звезд погибли в сверхновой II типа. Это событие рассеяло α-элементы по всей галактике, которая позже стала частью новых звезд.

Когда появились ударные волны и нагрели газ до высоких температур около 7 миллиардов лет назад, газ перестал поступать в галактику, и звезды перестали образовываться. Во время перерыва около 2 миллиардов лет произошел второй раунд сверхновых. Однако это были сверхновые типа Ia, которые обычно возникают, когда возраст звезды превышает миллиард лет.

Вторая волна сверхновых обогатила галактику железом. Когда газ достаточно охладился, чтобы снова начать формировать звезды — около 5 миллиардов лет назад — у звезд уже был гораздо более высокий процент. железо, чем предыдущие поколения. Наше Солнце, которому около 4,6 миллиарда лет, также принадлежит этому второму поколению.

Модель, представленная командой Noguchi, похоже, согласуется с последними исследованиями нашего ближайшего соседа по галактике Андромеды, которые по классу и размерам похожи на Млечный путь. В прошлом году появилась работа, которая показала, что в Андромеде звездообразование происходило в два этапа с относительно спокойным периодом между ними.

Источник: Университет Тохоку , фото ESO