Astronomii au identificat o serie de stele foarte vechi în Calea Lactee, stele ce ar fi putut proveni dintr-o galaxie pitică, numită Loki, care ar fi fost înghițită de Calea Lactee în urmă cu aproximativ 10 miliarde de ani, transmite joi Space.com care citează un studiu publicat pe 23 martie în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Prin studierea chimiei acestor stele străvechi și a orbitelor lor în apropiere de discul galactic, oamenii de știință au avansat ipoteza că provin dintr-o galaxie vecină Căii Lactee, numită Loki, care ar fi fuzionat cu galaxia noastră.
Studierea acestor stele ar putea fi ”foarte importantă” în înțelegerea istoriei Căii Lactee și a Universului în sine, a declarat pentru Live Science într-un e-mail autorul principal al studiului, Federico Sestito, astrofizician la Universitatea din Hertfordshire (Marea Britanie). Sestito a adăugat că Loki s-ar fi putut număra printre ”primele galaxii mici formate în Universul tânăr”.
Galaxiile masive s-au format de-a lungul a miliarde de ani prin fuziuni cu galaxii mai mici, care uneori sunt absorbite. În Universul timpuriu, la scurt timp după Big Bang, materia s-a aglomerat în nori de gaz care au colapsat aprinzând stelele care au format primele galaxii primitive. Aceste sisteme mici s-au prăbușit apoi unele în altele, s-au contopit și s-au agregat treptat în structurile galactice mari pe care le vedem astăzi.
În noul studiu astronomii au identificat 20 de stele vechi, foarte sărace în metale, care orbitează neobișnuit de aproape de discul galactic – regiunea plată și rotativă a Căii Lactee unde se află majoritatea stelelor, inclusiv Soarele – și au examinat dacă o fuziune trecută ar putea explica ceea ce vedeau.
Primele stele care s-au format în Univers au fost alcătuite din hidrogen și heliu. Abia în interiorul acelor stele timpurii hidrogenul și heliul au fuzionat în elemente mai grele, pe care astronomii le numesc metale. Aceste stele, când au explodat în cele din urmă, au îmbogățit gazul din jur cu aceste metale. Prin urmare, fiecare generație succesivă de stele s-a născut din materiale puțin mai îmbogățite decât precedenta.
Pe măsură ce aceste galaxii mici s-au ciocnit și s-au contopit, stelele, gazul și materia întunecată a lor au devenit parte a tinerei Căi Lactee în creștere. Din acest motiv, simulările pe computer sugerează că stelele provenite din cele mai timpurii fuziuni este de așteptat să se găsească mai adânc în interiorul Căii Lactee astăzi, în timp ce stelele din galaxiile care au fuzionat mai târziu sunt mai probabil să fie împrăștiate mai departe în haloul galactic – o regiune vastă, sferică, care se extinde dincolo de discul luminos.
Cu toate acestea, foarte puține stele sărace în metale au fost găsite în regiunile interioare ale Căii Lactee pentru a testa această idee. Așadar, când echipa a identificat 20 de stele sărace în metale care orbitează aproape de discul galactic, s-au întrebat dacă acestea ar putea fi indicii ale unei fuziuni străvechi.
Echipa a identificat aceste stele dintr-un catalog existent de stele sărace în metale. Astronomii au observat fiecare dintre ele folosind un spectrograf puternic la Telescopul Canada-Franța-Hawaii, care a dezvăluit abundențele lor chimice. Folosind date poziționale precise de la telescopul spațial Gaia, au calculat distanțele stelelor și modul în care orbitează acestea în galaxia noastră.
Sestito a spus că ”un amestec de informații din chimia și orbitele acestor stele” i-a îndemnat să examineze originea stelelor. În loc să se deplaseze prin haloul galaxiei, unde au fost observate în mare parte stelele antice, sărace în metale, aceste stele își urmau traiectoriile aproape de discul Căii Lactee, la doar 6.500 de ani-lumină de Soare.
”De obicei, stelele din disc sunt bogate în metale și mai tinere, la fel ca Soarele’, a spus el, ‘în timp ce stelele noastre (din studiu) sunt vechi și foarte sărace în metale (ca în galaxiile pitice)”.
În plus, unele dintre aceste stele au fost descoperite mișcându-se în aceeași direcție cu rotația Căii Lactee, în timp ce altele călătoresc în direcția opusă. Dar între aceste două grupuri nu au fost identificate diferențe de bagaj chimic. Explicarea modului în care o singură galaxie aflată pe o traiectorie de coliziune ar putea lansa stele în mișcare în direcții opuse a fost, de asemenea, o provocare.
Răspunsul a venit din simulările pe computer ale formării galaxiilor. Dacă fuziunea s-ar fi produs suficient de devreme, când tânăra Cale Lactee era încă ușoară și nu se stabilizase încă într-un disc rotativ, galaxia aflată în cădere ar fi avut suficientă libertate pentru a-și împrăștia stelele în toate direcțiile.
”Istoria timpurie a fuziunilor unei galaxii mari ar putea fi foarte haotică, cu diverse sisteme mai mici care fuzionează și își dispersează stelele pe multe orbite diferite”, a explicat Sestito. Acest scenariu ar putea produce atât orbite prograde, cât și retrograde, plasând evenimentul de fuziune la aproximativ 3 miliarde de ani după Big Bang.
Drept urmare, simulările au arătat că o singură galaxie pitică, înghițită de tânăra Cale Lactee acum mai bine de 10 miliarde de ani, și-ar fi putut împrăștia stelele exact în modelul orbital observat astăzi. Modelele au ajutat, de asemenea, la estimarea masei totale a acestei galaxii la aproximativ 1,4 miliarde de mase solare. Echipa a poreclit această galaxie Loki.
”Loki, în mitologia nordică, este zeul amăgirii și intențiile sale sunt greu de descifrat”, a spus Sestito. ”În mod similar, stelele noastre acreționate ne-au dat dificultăți în înțelegerea originii lor.”
Totuși, Sestito a recunoscut că sunt necesare mai multe observații pentru a confirma aceste concluzii.
”Munca noastră este cu siguranță limitată în ceea ce privește numărul de stele observate”, a spus Sestito. Observarea stelelor prin spectroscopie de înaltă rezoluție necesită mult timp – fiecare stea necesită aproximativ patru ore de utilizare a telescopului, motiv pentru care mostra actuală este mică.
Pentru a confirma natura galaxiei Loki, echipa ar trebui să observe stelele sale și alte ținte non-Loki cu aceeași configurație de telescoape pentru a înțelege mai bine diferențele dintre acest sistem și alte părți ale haloului Căii Lactee.
