Sciencemag.cz
Doporučujeme
Překvapivý objev o vývoji naší galaxie s využitím dat z mise Gaia odhalil velké množství starých hvězd na oběžných drahách podobných dráze našeho Slunce. Zformovaly se v tenkém disku Mléčné dráhy méně než 1 miliardu let po velkém třesku, tedy o několik miliard let dříve, než se dosud předpokládalo.
Mléčná dráha má velké halo, centrální výduť a pruh, tlustý disk a tenký disk. Většina hvězd se nachází v tenkém disku a sleduje organizovanou rotaci kolem galaktického centra. Hvězdy středního věku, jako je naše Slunce staré 4,6 miliardy let, patří do tenkého disku, o němž se obecně předpokládá, že se začal formovat přibližně před 8 až 10 miliardami let.
Pochopení toho, jak Mléčná dráha vznikla, je hlavním cílem příslušné „archeologie“. K tomu jsou zapotřebí podrobné mapy galaxie, které ukazují stáří, chemické složení a pohyb hvězd. Vytvoření těchto podrobných map je ale náročné, protože vyžaduje rozsáhlé soubory hvězd s přesně známým stářím. Jedním z běžných přístupů k překonání tohoto problému je studium hvězd velmi chudých na kovy, které vznikly v době, kdy byl vesmír ještě z velké části tvořen jen vodíkem a heliem.
Mezinárodní tým vedený astronomy z Leibnizova ústavu pro astrofyziku v Postupimi (AIP) studoval na základě souboru dat z mise Gaia Evropské kosmické agentury hvězdy nacházející se asi 3 200 světelných let kolem Slunce. Vědci přitom objevili překvapivý počet velmi starých hvězd na oběžných drahách v tenkém disku; většina z nich je starší než 10 miliard let, některé z nich dokonce starší než 13 miliard let.
Ukázalo se, že tyto staré hvězdy vykazují širokou škálu složení kovů: některé jsou velmi chudé na kovy (jak se očekávalo), zatímco jiné mají dvakrát vyšší obsah kovů než naše mnohem mladší Slunce, což naznačuje, že v rané fázi vývoje Mléčné dráhy došlo k rychlému obohacení zdejší hmoty o nově syntetizované prvky.
„Tyto staré hvězdy v disku naznačují, že vznik tenkého disku Mléčné dráhy začal mnohem dříve, než se dosud předpokládalo, a to asi před 4-5 miliardami let,“ uvádí spoluautor nové studie Samir Nepal z AIP. „To naznačuje, že chladné disky se mohly formovat a stabilizovat velmi brzy v historii vesmíru, což poskytuje nový pohled na vývoj galaxií.“
Výsledky se podařilo získat díky třetímu souboru dat uvolněného z mise Gaia. Tým analyzoval parametry více než 800 000 hvězd pomocí nové metody strojového učení. Vstupní data zahrnují gravitaci, teplotu, obsah kovů, vzdálenosti, rychlosti a stáří hvězd.
Samir Nepal et al, Discovery of the local counterpart of disc galaxies at z > 4: The oldest thin disc of the Milky Way using Gaia-RVS, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2402.00561
Zdroj: Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam / Phys.org
No je zde ještě další možnost, tedy že se jedná o hvězdy z pohlcených trpasličích galaxií a vznikly tedy mimo samotnou mléčnou dráhu možná ještě před jejím zformováním. Mléčná dráha jich pohltila spoustu a většina se už dnes asi pořádně nedá vysledovat, zvlášť pokud se to stalo v rannějších fázích formování.