Nasza galaktyka już kiedyś „umarła” i teraz cieszy się drugim życiem

Droga Mleczna jest jak zombie. Nie dość, że pożarła już 15 innych galaktyk, to w przeszłości „umarła”, a teraz cieszy się drugim życiem.

Droga Mleczna

Astronom Masafumi Noguchi z Uniwersytetu Tohoku doszedł do takich wniosków analizując skład chemiczny gwiazd znajdujących się w naszej galaktyce. W wielkiej części Drogi Mlecznej gwiazdy można podzielić na dwie odrębne populacje jeśli chcemy je sklasyfikować pod względem składu chemicznego.

Pierwsza grupa jest bardziej obfita w pierwiastki α, czyli tlen, magnez, krzem, siarkę, wapń i tytan. Druga grupa zawiera znacznie mniej elementów α, jest za to dużo bogatsza w żelazo.

Nasza galaktyka już kiedyś „umarła” i teraz cieszy się drugim życiem
Udostępnij

Dwie populacje

Sam fakt istnienia dwóch odrębnych populacji oznacza, że podczas etapów formowania wydarzyło się coś innego w obrębie każdej grupy. Dokładny mechanizm był jednak niejasny, a Noguchi uważa, że modelowanie może okazać się rozwiązaniem tej zagadki.

Dwie populacje reprezentują dwa różne okresy powstawania gwiazd z okresem „uśpionym” pomiędzy, w trakcie którego formacja gwiazd nie miała miejsca. Opierając się na dotychczasowych hipotezach, Noguchi stworzył model ewolucji Drogi Mlecznej 10 miliardów lat wstecz.

Nasza galaktyka już kiedyś „umarła” i teraz cieszy się drugim życiem
Udostępnij

Zimny Przepływ

Pierwotnie Zimny Przepływ został sformułowany dla znacznie większych galaktyk, Noguchi uważa jednak, że dotyczy on także Drogi Mlecznej. Wszystko dlatego, że skład chemiczny gwiazd zależy od gazów, z których się tworzą. We wczesnym Wszechświecie pewne elementy, jak choćby ciężkie metale, nie pojawiły się jeszcze i powstawały w gwiazdach tylko w przypadku przejścia w supernową.

Model Noguchiego

Zgodnie z modelem Noguchiego, galaktyka gromadzi zimny gaz z zewnątrz, który łączy się tworząc pierwszą generację gwiazd. Około 10 milionów lat później (co w kosmosie jest dość krótkim okresem) niektóre z tych gwiazd zginęły w supernowej typu II. To dało początek elementom α w całej galaktyce, które stały się częścią nowych gwiazd. Wszystko nieco się zmieniło po około 3 miliardach lat.

Nasza galaktyka już kiedyś „umarła” i teraz cieszy się drugim życiem
Udostępnij

Kiedy pojawiły się fale uderzeniowe i podgrzały gaz do wysokich temperatur około 7 miliardów lat temu, gaz przestał napływać do galaktyki, a gwiazdy się nie formowały.

Ta przerwa trwała 2 miliardy lat, a później nastąpiła druga runda supernowych typu Ia. Wtedy też powstało żelazo, które zostało „wyplute” do ośrodków międzygwiezdnych.

Kiedy gaz ochłodził się już wystarczająco, by ponownie zacząć tworzyć gwiazdy (5 miliardów lat temu), ilość żelaza była znacznie wyższa niż we wcześniejszym pokoleniu. Właśnie ta generacja obejmuje nasze Słońce, które ma około 4,6 miliarda lat.

Model Noguchiego jest zgodny z najnowszymi badaniami. Jeśli nie zostanie obalony, modele ewolucyjne galaktyk muszą zostać zmienione

Choć w mniejszych galaktykach gwiazdy formują się nieustannie, być może „martwe” okresy w przypadku masywnych są normą.

Fotografie: nature.com, iopscience.iop.org, tohoku.ac.jp, academic.oup.com