Mælkevejenes urhistorie og dens fossile fund

Ligesom arkæologer graver i håb om at finde spor fra fortiden, en international gruppe af astrofysikere formåede at komme ind i den tykke støvsky omkring Mælkevejens centrum (også kendt som bulen) og opdagede oprindelige klumper af gas og stjerner, der aldrig før er set. De kaldte denne nye klasse af stjernesystem 'Bulge Fossil Fragments'. Et forskerhold ledet af Francesco Ferraro (instituttet for fysik og astronomi "Augusto Righi" ved universitetet i Bologna og medlem af National Institute for Astrophysics-INAF) udførte en undersøgelse offentliggjort i Natur astronomi .

Forskere fandt ud af denne nye klasse, mens de analyserede Liller 1. Sidstnævnte er et stjernesystem i Mælkevejsbulen, der i mere end 40 år er blevet klassificeret som en "kuglehob, "dvs. et system sammensat af millioner af stjerner i samme alder (Mælkevejen har mindst 150 kuglehobe). forskere observerede Liller 1 nøje og fandt ud af, at dens virkelige identitet faktisk er mere fascinerende end hidtil troet. Ja, Liller 1 er et fossilt fragment af en af ​​de gigantiske stjerneklumper, for omkring 12 milliarder år siden, slået sammen for at danne den centrale region (bule) af Mælkevejen.

"Vores resultater viser tydeligt, at Liller 1 ikke er en kuglehob, men et meget mere komplekst objekt, " siger professor Francesco Ferraro, førsteforfatter og koordinator af undersøgelsen. "Det er et stjernelevn, et fossilfund, der indeholder historien om Mælkevejsformationen."

Et validerende resultat

Eksistensen af ​​"kosmiske fund" var allerede blevet foreslået, da forskere opdagede et lignende objekt, Terzan 5, for nogle år siden. Terzan 5 lignede en kuglehob i vores galaksebule, men, ved en nærmere analyse, dens træk var ikke i overensstemmelse med andre kuglehobe.

Imidlertid, et isoleret tilfælde er blot en spændende anomali. Derfor er Liller 1 så vigtig. Terzan 5 og Liller 1 delte funktioner bekræfter eksistensen af ​​en ny klasse af stjernesystemer, der ikke er identificeret indtil i dag.

Fossile Fragmenter

Hvad er egenskaberne ved Bulge Fossil Fragments? Disse objekter er forklædt som kugleformede klynger, men er fundamentalt forskellige, hvis man ser på alderen på stjernerne, der komponerer dem. To stjernepopulationer er i disse systemer:den ene er lige så gammel som Mælkevejen - den blev dannet for 12 milliarder år siden - og den anden er meget yngre. På den ene side, dette viser, at disse stjernesystemer dukkede op under Mælkevejens tidlige dannelsesstadier; på den anden side, det viser, at de er i stand til at fremkalde flere begivenheder i stjernegeneration.

"Trækkene ved Liller 1 og Terzan 5 stjernepopulationer tyder på, at begge systemer blev dannet på samme tid af Mælkevejen, " forklarer en af ​​forfatterne til undersøgelsen, Barbara Lanzoni, Professor ved universitetet i Bologna og INAF-medlem. "Yngre stjernepopulationer er rigere på jern og har tendens til at samle sig i de centrale områder af bulen. dette er i tråd med en kontekst af selvberigelse, hvor den gas, der udslynges af ældre stjerner, danner nye."

Beyond The Clouds

At komme til disse resultater var alt andet end let. Liller 1 er placeret i et af de mest skjulte områder i vores galakse, hvor tykke skyer af interstellart støv dæmper stjernelys, hvilket gør det op til 10, 000 gange svagere. Den eneste måde at komme igennem disse skyer på er infrarødt lys. Det er grunden til, at forskere valgte Gemini South til at udføre inspektionen af ​​Liller 1. Gemini South er et kraftigt teleskop med en diameter på 8 meter, der er i stand til at kompensere for forvrængningerne i stjernebilleder forårsaget af Jordens atmosfære.

Skarpheden af ​​Gemini South-billeder er uden sidestykke. Takket være disse utrolige billeder, forskere kunne lave en detaljeret foreløbig analyse af Liller 1-stjernepopulationen. På trods af denne foreløbige analyse, forskere havde stadig noget arbejde at gøre for at få et fuldstændigt billede af sammensætningen af ​​dette stjernesystem. Ja, de havde brug for at vide, om alle stjernerne vist på disse billeder tilhørte Liller 1, eller hvis nogle af dem simpelthen var i samme synslinje, men hørte ikke til den. De formåede at løse dette problem ved at ty til yderligere observationer udført gennem Hubble Space Telescope.

"Efter at have kombineret de to sæt billeder, vi fjernede stjernerne, der ikke tilhørte Liller 1 og fik endelig et klart og detaljeret billede af dette stjernesystem, " siger Cristina Pallanca, en forsker ved universitetet i Bologna og INAF-medlem, der var medforfatter til undersøgelsen. "Vores resultater overraskede os:Liller 1 er vært for mindst to stjernepopulationer med dramatisk forskellige aldre, den ældste blev dannet for omkring 12 milliarder år siden, samtidig dannedes Mælkevejen; den anden, meget yngre, dannet for blot 1-2 milliarder år siden."

En opdagelse, der er bemærkelsesværdigt lig det, de fandt ud af om Terzan 5, som på samme måde huser en stjernebefolkning så gammel som Mælkevejen og en meget yngre (4,5 milliarder år).

"Opdagelsen af, at Liller 1 og Terzan 5 deler meget ens egenskaber, gjorde det muligt at identificere en ny klasse af stjernesystemer, stammede fra nogle forfædre, der var massive nok til at tilbageholde den gas, der blev udstødt af supernovaer. Det, vi observerede, er blot nogle fragmenter af disse massive strukturer, " tilføjer Emanuele Dalessandro, en forsker ved INAF—Space Science Observatory (OAS) i Bologna og medforfatter til undersøgelsen.

Dette bekræftede så eksistensen af ​​Bulge Fossil Fragments, stjernesystemer sammensat af relikvier af massive primordiale objekter, der, 12 milliarder år siden, fødte Mælkevejen.

"Mælkevejens historie er skrevet i disse fossile rester. Sidstnævnte er tegn på en tidsalder, hvor universet var meget ungt, kun 1 milliard år gammel, " afslutter professor Ferraro. "Nu skal vi gå dybere. Takket være opdagelsen af ​​disse fossile rester kan vi begynde at læse Mælkevejens historie og måske omdefinere vores viden om dannelsen af ​​bulen."

"En ny klasse af fossile fragmenter fra den hierarkiske samling af den galaktiske bule, " er titlen på denne undersøgelse offentliggjort i Natur astronomi .