Nove raziskave: živimo v "kanibalski" galaksiji

Naša galaksija Rimska cesta je danes videti kot veličastna, razmeroma urejena spiralna galaksija. Toda njena preteklost je bila precej bolj nasilna.

V milijardah let je rasla tudi tako, da je s svojo gravitacijo vase potegnila manjše galaksije, njihove zvezde, plin in temno snov pa vključila vase.

Astronomi ostanke takšnih davnih zlitij, ki jim precej slikovito pravijo galaktični kanibalizem, v Rimski cesti poznajo že dolgo.

Novi raziskavi zdaj razkrivata ostanke še dveh takšnih starodavnih "obrokov" naše galaksije.

Prvo naj bi se zgodilo pred okoli 11,8 milijarde let, ko se je takratna Rimska cesta zlila z galaksijo, poimenovano LKH, drugo pa dobro milijardo let kasneje, ko je trčila s pritlikavo galaksijo, ki so jo znanstveniki poimenovali Loki.

Kako vemo, da je do galaktičnega kanibalizma prišlo?

Ko večja galaksija "požre" manjšo, ta ne izgine brez sledu. Trčenja posameznih zvezd so med trki galaksij sorazmerno redka.

Običajno se zvezde obeh galaksij prerazporedijo in zvezde manjše galaksije se razpršijo po večji.

Pri tem pa lahko ohranijo značilen kemični podpis in nenavadne orbite. Prav to pa iščejo astronomi, ki zato delujejo skoraj kot forenziki.

Loki – "obrok" Rimske ceste izpred 10 milijard let

Ekipa pod vodstvom Federica Sestita z univerze Hertfordshire je tako preučevala skupino dvajsetih zelo starih, s kovinami revnih zvezd v bližini diska Rimske ceste.

Enajst od teh zvezd kroži v isti smeri kot Rimska cesta, devet pa v nasprotni. Kljub temu pa imajo zelo podobno kemično sestavo.

To nakazuje, da bi lahko vse nastale v istem manjšem sistemu, ki ga je Rimska cesta pogoltnila pred približno desetimi milijardami let.

Raziskovalci so to hipotetično galaksijo oziroma zvezdni sistem poimenovali Loki, po zvijačnem in nepredvidljivem liku iz nordijske mitologije.

"Če je scenarij z Lokijem pravilen, je sistem, ki se je združil z našo galaksijo, lahko svoje zvezde raztresel tako v smeri vrtenja Rimske ceste kot v nasprotni smeri," je Sestito po elektronski pošti povedal CNN.

Po njegovih besedah je bilo to mogoče predvsem zato, ker je bila Rimska cesta takrat še mlada, manjša in je imela šibkejše gravitacijsko polje.

Ime Loki ni naključno.

Sestito je za CNN pojasnil, da so raziskovalci izbrali ime nordijskega prevaranta zato, ker jim je skupina zvezd povzročala precej težav pri razumevanju njihovega izvora.

Ključna za njihovo teorijo je bila kemična sestava zvezd.

Zvezde, ki nastanejo v istem okolju, imajo pogosto podobna razmerja posameznih elementov. Ta ostanejo v njihovi atmosferi milijarde let in delujejo kot nekakšen kemični rojstni list.

Prav to je pri Lokiju najbolj prepričalo raziskovalce, da imajo zvezde kljub različnim smerem orbite skupen izvor.

Raziskava o Lokiju je bila objavljena v reviji Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Avtorji pa ostajajo previdni: možno je tudi, da 20 zvezd ne izvira iz ene same pritlikave galaksije, temveč iz več podobnih zgodnjih zlitij.

Simulacijo zlitja galaksij si lahko ogledate na spodnjem videoposnetku.

Še starejši "obrok" - galaksija LKH

Avgusta letos pa so astronomi pod vodstvom Davideja Massarija z astronomskega observatorija v Bologni odkrili še eno podobno "zgodbo" iz mladih let Rimske ceste.

S pomočjo vesoljskega teleskopa Hubble in podatkov evropske misije Gaia preučevali kroglaste zvezdne kopice v notranjih delih Rimske ceste.

Odkrili so skupino teh kopic, ki se po starosti in kemični sestavi razlikujejo od tistih, ki so nastale v sami Rimski cesti, pa tudi od kopic, povezanih z zlitjem z galaksijo Gaia–Sausage–Enceladus, za katerega so vedeli že prej.

Sklepali so torej, da so te kopice nekoč pripadale še eni pritlikavi galaksiji, ki je trčila z našo.

To galaksijo so poimenovali Low-energy–Kraken–Heracles oziroma LKH. Posebnost tega "kanibalizma" pa je, da naj bi se zgodilo pred približno 11,8 milijarde let – le okoli poldrugo milijardo do dve milijardi let po velikem poku.

In če so izračuni točni, bi to bilo najstarejše doslej zanesljivo prepoznano večje zlitje v zgodovini naše galaksije.

LKH naj bi vsebovala za približno 500 milijonov sončnih mas zvezd, so izračunali znanstveniki. To je v primerjavi z današnjo Rimsko cesto sorazmerno malo, toda pred skoraj 12 milijardami let je bila tudi Rimska cesta mnogo manjša, kot je zdaj.

Zlitje je zato lahko pomembno povečalo njeno maso in ji prineslo ne le zvezde, ampak tudi količino plinov in temne snovi.

Spodnja animacija

"Ne vemo, kako je bila naša hiša zgrajena"

"Naš dom je Rimska cesta, vendar ne vemo, kako je bila naša hiša zgrajena," je Massari povedal v izjavi za javnost, ki jo je objavila NASA.

"V tej raziskavi smo odkrili, od kod je prišla prva pomembna pošiljka opek – iz pritlikave galaksije, ki jo imenujemo LKH."

"Prejšnje raziskave so trdile, da so najzgodnejše faze razvoja naše galaksije določale predvsem zvezde, rojene v njej sami," pa je dejal za Space.com. "Pokazali smo, da moramo upoštevati tudi zvezde, rojene v drugih galaksijah."

Rimska cesta tudi v tem trenutku "jé" malo galaksijo

Proces galaktičnega kanibalizma pa se nadaljuje še danes.

Rimska cesta trenutno gravitacijsko trga in požira pritlikavo galaksijo Strelec. Velik del njenih zvezd je že raztegnila v velikanski zvezdni tok okoli naše galaksije, njen preostanek pa naj bi po nekaterih modelih dokončno raztrgala v naslednji približno milijardi let, kaže raziskava, objavljena leta 2018 v znanstveni reviji britanskega Kraljevega astronomskega združenja.

Tudi prihodnost Rimske ceste utegne zaznamovati veliko zlitje.

Obstaja možnost, da se bo Rimska čez več milijard let združila z Andromedo, o čemer smo že pisali. Vendar v tem primeru ne bi šlo za klasičen galaktični "kanibalizem".

V primerjavi z Lokijem, LKH in Strelcem je Andromeda precej enakovreden tekmec Rimski cesti, saj sta galaksiji primerljivo veliki. Namesto da bi ena preprosto požrla drugo, bi se obe lahko preoblikovali v novo, večjo galaksijo.

Čeprav so opazovanja še nedolgo nazaj kazala, da bo do tega precej verjetno prišlo, novejše analize kažejo, da obstaja le približno 50-odstotna možnost, da se bosta Rimska cesta in Andromeda združili v naslednjih 10 milijardah let.

Veliko je namreč odvisno tudi od obnašanja drugih bližnjih galaksij, ki na našo galaksijo in Andromedo vplivajo s svojo gravitacijo, ti dve pa tudi nanje.

Zakaj so ta odkritja pomembna?

So pa ta spoznanja pomembna zato, ker razkrivajo, da naša galaksija ni nastala kot en sam velikanski oblak, ki bi se mirno razvil v današnjo spiralno obliko.

Gradila se je postopoma – iz materiala, ki je nastal v njej, in iz zvezd, plina ter temne snovi manjših galaksij, ki jih je skozi milijarde let pogoltnila.

In prav v tem je morda najbolj zanimiva posledica novih odkritij.

Nekatere zvezde, ki jih danes vidimo kot del Rimske ceste, se sploh niso rodile v naši galaksiji.

So priseljenci iz svetov, ki že milijarde let ne obstajajo več.

In Rimska cesta je zato res nekakšen galaktični kanibal, toda tudi zaradi svojih davnih "obrokov" je postala galaksija, za katero edino vemo, da je v njej nastalo življenje – in z njim mi.