Astronomii au descoperit „săraca inimă bătrână” a Căii Lactee

O mulțime de stele dispersate în centrul Căii Lactee reprezintă rămășițele vechiului nucleu galactic, de când galaxia noastră abia luase naștere. O echipă de cercetători a identificat 18.000 de stele existente de la începuturile galaxiei, din vremea în care era doar o colecție compactă de proto-galaxii.

Pentru a identifica toate cele 18.000 de stele vechi ale Căii Lactee, cercetătorii au folosit măsurătorile celei mai precise hărți tridimensionale a galaxiei, precum și o rețea neuronală pentru a cerceta compoziția chimică a peste două milioane din aceste stele, conform Science Alert.

Indiciile care au dus la detectarea acestor stele au fost identificate în studii precedente.

„Dar rezultatele noastre completează în mod semnificativ imaginea existentă, arătând că există într-adevăr un aisberg strâns legat in situ (n.red. în mediul natural), ale cărui vârfuri au fost recunoscute anterior”, scrie o echipă coordonată de astronomul Hans-Walter Rix de la Institutul pentru Astronomie Max Planck din Germania.

Cercetarea a fost publicată în The Astrophysical Journal.

Ce dezvăluie observatorul spațial al ESA despre originea stelelor din Calea Lactee?

Istoria de 13 miliarde de ani a Căii Lactee este un puzzle uriaș și „savuros” care trebuie reconstruit, pornind de la starea actuală a galaxiei.

Populațiile de stele pot fi legate între ele pe baza unor trăsături comune, cum ar fi mișcările și compozițiile chimice, o proprietate cunoscută (n.red. în astronomie și cosmologie fizică) sub numele de metalicitate. Aici intervine Observatorul Spațial Gaia al Agenției Spațiale Europene (ESA).

Satelitul se află de ani de zile pe orbita Pământului în jurul Soarelui, urmărind cu atenție stelele și făcând măsurători ale pozițiilor și mișcărilor tridimensionale ale acestora în galaxie. În plus, Gaia a făcut măsurători care permit estimarea caracterului metalic al stelelor.

Metalicitatea poate să unească stelele, întrucât cele care au o compoziție asemănătoare s-ar putea să se fi născut în același timp și în același loc. Dar aceasta ne poate spune, de asemenea, cu aproximație, cât de bătrână este o stea, pentru că anumite elemente nu au fost, pur și simplu, prezente în Univers până când nu au existat stele care să le creeze.

Începuturile Universului, o foarte mică diversitate a materiei

La scurt timp după explozia inițială Big Bang, care a avut loc în urmă cu 13,8 miliarde de ani, în Univers nu exista prea multă diversitate elementară.

Universul primordial conținea, în mare parte, hidrogen și foarte puțin heliu. Atunci când s-au format primele stele din aglomerări în acest mediu, nucleele lor fierbinți și dense au început să spargă atomii, astfel încât să formeze elemente mai grele: hidrogenul în heliu, heliul în carbon și până la fier pentru cele mai masive dintre stele.

Odată ce stelele ating limita capacității lor de a fuziona nuclee atomice, acestea mor, deseori într-un proces asemănător unor supernove (n.red. o supernovă este o explozie stelară puternică), care împrăștie în spațiu produsele fuziunii lor.

Exploziile energice ale supernovelor produc, de asemenea, metale mai grele, cum ar fi aurul, argintul și uraniul. Stelele tinere absorb aceste elemente pe măsură ce se formează.

Vechimea unei stele, determinată de nivelul de metal conținut

Cu cât o stea se formează mai târziu în Univers, cu atât este mai posibil ca aceasta să conțină mai multe metale. Astfel, o metalicitate mai mare înseamnă o stea mai tânără, iar stelele „sărace în metale” sunt considerate mai bătrâne. Dar nu toate orbitele stelare sunt la fel în timp ce se deplasează în jurul centrului galactic.

Rix și colegii săi au folosit datele Gaia pentru a examina stelele gigantice roșii aflate pe o rază de câteva mii de ani-lumină în jurul Căii Lactee. Ei au identificat două milioane de stele, a căror lumină a fost analizată de o rețea neuronală care a putut identifica metalicitățile.

Astfel, ei au găsit o populație de stele cu vârste, abundențe și orbite similare, sugerând că acestea erau prezente înainte ca galaxia în care ne aflăm să se umple de stele și să se umfle în urma coliziunilor cu alte galaxii, începând de acum aproximativ 11 miliarde de ani.

Stelele formate în proto-galaxii, rămășițe din urma cu 12,5 miliarde de ani

Știm că cele mai vechi stele din Calea Lactee sunt anterioare primei coliziuni majore cu o galaxie numită Gaia-Enceladus, dar această populație din centrul galactic pare a fi o populație coerentă a acestora.

Rix a numit aceste stele ancestrale drept „săraca inimă bătrână” a Căii Lactee, deoarece stelele respective sunt sărace în metale, foarte vechi și pot fi găsite în inima galaxiei. Populația reprezintă, spun cercetătorii, rămășițele unor proto-galaxii.

Stelele cele mai vechi nu s-au născut în aceste proto-galaxii, ci reprezintă generația de stele care s-a format atunci când stelele proto-galaxiei au murit. Cercetătorii au descoperit că acestea au o vechime de peste 12,5 miliarde de ani.

Descoperirea fascinantă ridică o mulțime de întrebări, pe care cercetătorii speră să le investigheze.

Vă mai recomandăm și: 

Galaxia noastră s-ar putea evapora pe măsură ce stelele dispar din Calea Lactee

De ce sclipesc stelele?

Astronomii au detectat bule produse de stelele muribunde în gazul interstelar al galaxiei noastre

Telescopul Webb a observat, în premieră, lumina „fantomatică” din roiurile de galaxii