Изучение характеристик стареющих звёзд поможет понять историю Млечного Пути

Астрономы выказывают значительный интерес к ядру галактики Млечный Путь из-за его важной роли в различных процессах. В этом регионе находятся сверхмассивная черная дыра и группа древних красных гигантских звезд, которые образовались в ранние стадии развития Галактики.

Исследование этих звезд было проведено научными группами в рамках проекта "Pristine Inner Galaxy Survey (PIGS)" с использованием телескопа Канада-Франция-Гавайи. Основной целью исследования было изучение характеристик и продолжительности жизни этих ранних звезд. Звезды PIGS представляют собой остатки первых обитателей Млечного Пути, которые медленно движутся вокруг его ядра и проводят там большую часть своей жизни.

Они имеют множество отличий от более молодых звезд Млечного Пути, химический состав которых в основном состоит из водорода и гелия. Это говорит, что звезды PIGS сформировались в очень ранние эпохи Вселенной. С другой стороны, более молодые звезды Млечного Пути содержат большое количество "металлов" (элементов, тяжелее гелия), таких, как углерод, кислород и азот.

Изучение звезд, возникших впоследствии после Большого взрыва, поможет астрономам понять первоначальное состояние Млечного Пути. Обычно такие древние звезды находятся в ядре галактики и разреженном гало.

Анке Аренцен, член исследовательской группы PIGS, отметила, что данное исследование подтверждает наличие самых древних звезд в Галактике. Наблюдение этих звезд, образовавшихся менее чем через миллиард лет после Большого взрыва, позволяет увидеть остатки ранней Вселенной.

«Очень интересно думать, что мы видим звезды, сформировавшиеся на самых ранних стадиях существования Млечного Пути, которые ранее были практически недоступны. Эти звезды, вероятно, сформировались менее чем через миллиард лет после Большого взрыва и представляют собой реликты ранней Вселенной», — сказала Аренцен.

При изучении формирования галактик астрономы отмечают, что процесс сборки вещества в скопления происходит на всех этапах, от протогалактик до столкновений галактик и формирования звезд и планет. Это известно как "иерархическая модель".

Существует две основные модели развития галактик. Первая модель, называемая теорией образования "сверху вниз", предполагает, что ранняя Вселенная состояла из скоплений газа и темной материи, которые взаимодействовали гравитационно. Обычная материя охладилась и сжалась внутри скоплений, формируя протодиск и более мелкие скопления, которые стали первыми звездами. Далее маленькие Галактики сталкивались и сливались, образуя более крупные структуры.

Вторая модель, называемая теорией формирования "снизу вверх", предполагает, что процесс звездообразования начался с малых газовых облаков, которые превратились в протогалактики. Протогалактики сливались друг с другом и образовывали более крупные галактики, получившие дисковую структуру. Обе модели предполагают наличие ореолов темной материи вокруг сформировавшихся галактик, что соответствует современным наблюдениям.

Млечный Путь начал формироваться около 13,6 миллиарда лет назад из более маленькой протогалактики. Это позволяет лучше понять условия ранней истории звездообразования. Для изучения древних звезд в ядре Млечного Пути астрономы используют специальные фильтры и различные диапазоны света.

Старые звезды с низким содержанием металла считаются наиболее древними и предоставляют ценную информацию. Наблюдения PIGS, совмещенные с данными обзора GAIA, позволили отследить движение этих звезд в Галактике. Как правило, большинство древних звезд находится в сферической области вокруг ядра Млечного Пути.

«Мы знаем, что они старые, благодаря их химическому составу. Но у нас нет точных оценок возраста наших звёзд: это одна из самых сложных задач, и химический состав является хорошим косвенным показателем возраста». Также трудно определить возраст самого Млечного Пути, поскольку он образовался в результате слияния более мелких систем, и неясно, с какого момента его уже можно называть «Млечным Путём». Но почти наверняка все эти звёзды родились до того, как в Млечном Пути начал формироваться диск, а некоторые из них даже образовались в самых первых строительных блоках галактики до того, как они слились и «породили Млечный Путь», — говорит Аренцен.

Большинство самых старых звезд уже вышло из строя, но красные гиганты в ядре Млечного Пути могут жить дольше. Дальнейшие исследования помогут раскрыть тайны процессов формирования, жизни и движения этих ранних звезд.

Источник: "Хабр".

0 комментариев