Nowe odkrycia rzucają światło na ewolucję Drogi Mlecznej
Galaktyki takie jak Droga Mleczna powstają, gdy mniejsze galaktyki są „wchłaniane” przez większe. Proces ten pozostawia charakterystyczny „ślad” w składzie chemicznym i wpływa na ruch gwiazd. „Wykrywając i analizując te cechy, możemy odtworzyć historię naszej galaktyki”, wyjaśnia Xavier Luri, koordynator projektu Gal-HD i profesor na Wydziale Fizyki Kwantowej i Astrofizyki Uniwersytetu w Barcelonie w Hiszpanii. Wielu informacji jeszcze brakuje. Sonda kosmiczna Europejskiej Agencji Kosmicznej Gaia została wystrzelona na orbitę w 2013 roku, aby zbierać nowe informacje na temat ewolucji naszej galaktyki. W tym celu przeprowadzono niezwykle precyzyjne pomiary dotyczące pozycji, odległości i ruchów gwiazd. Celem było opracowanie największej i najdokładniejszej trójwymiarowej mapy naszej galaktyki.
Nowe spojrzenie na ewolucję galaktyczną
Celem projektu Gal-HD, realizowanego przy wsparciu działania „Maria Skłodowska-Curie”, było wykorzystanie tych danych w celu lepszego zrozumienia ważnych procesów ewolucji galaktycznej. Obejmowały one utworzenie halo (zewnętrznego, w dużej mierze sferycznego regionu galaktyki), a także procesy formowania się gwiazd w obrębie galaktycznego „dysku”. Dokonano tego, wykorzystując „mapę gwiazd” sondy Gaia do zbadania śladu, jaki te procesy odcisnęły na rozmieszczeniu gwiazd i ich prędkości. Umożliwiło to zespołowi znalezienie wskazówek i przedstawienie nowych pomysłów dotyczących tego, jak przebiegała ewolucja Drogi Mlecznej. „Nasze prace wykazały wyraźny związek między dynamiką dysku Drogi Mlecznej a galaktyką karłowatą Strzelca, małą galaktyką podlegającą pływowym zakłóceniom przez przyciąganie grawitacyjne naszej własnej galaktyki”, dodaje Teresa Antoja, stypendystka działania „Maria Skłodowska-Curie”, również pracująca na Uniwersytecie w Barcelonie. „Proces ten wyraźnie wpłynął na dynamikę dysku”. Antoja i Luri byli również w stanie wykazać, że nasz dysk galaktyczny nie jest tak stabilny, jak wcześniej sądziliśmy. Jest to sprzeczne z klasycznym poglądem, że dysk znajduje się w równowadze. „Perturbacje, jak te spowodowane przejściem Strzelca, są prawdopodobnie odpowiedzialne za powstawanie różnych podstruktur, które leżą w najbardziej oddalonych częściach dysku Drogi Mlecznej”, zauważa Antoja.
Mapowanie Drogi Mlecznej
Odkrycia projektu, takie jak wpływ galaktyki karłowatej Strzelca na Drogę Mleczną, dostarczyły nowych tematów rozmów w dziedzinie astrofizyki. „Nasze odkrycia reprezentują zmianę paradygmatu w pojmowaniu ewolucji galaktycznej”, mówi Antoja. „Na przykład należy ponownie przemyśleć modele galaktyczne, które wykorzystują założenie równowagi dysku”. Wykazano również, że Strzelec ma wpływ na wewnętrzną część dysku, co dodatkowo komplikuje rozumienie dynamiki dysku. „Wszystko to z pewnością zostanie zbadane w niedalekiej przyszłości”, wyjaśnia Antoja. W grudniu 2020 roku opublikowano nową porcję danych z sondy Gaia, która dostarcza naukowcom jeszcze więcej gwiazd i dokładnych danych do opracowania. „Już zaczęliśmy wzbogacać naszą pracę o nowe dane”, mówi Antoja. „Chcemy połączyć je z naszą dotychczasową pracą, aby jeszcze lepiej zrozumieć procesy zachodzące w Drodze Mlecznej”. Luri uważa, że projekt Gal-HD stanowi ważny kamień milowy w naszym rozumieniu ewolucji i struktury galaktyki. „Otworzyło to zupełnie nowe obszary badań i zmieniło istniejące paradygmaty”, dodaje. „Wraz z pracą większej społeczności wykorzystującej dane z sondy Gaia, projekt ten doprowadzi do znacznie pełniejszego i bardziej szczegółowego zrozumienia ewolucji galaktyk, a w szczególności Drogi Mlecznej”.
Słowa kluczowe
Gal-HD, astrofizyka, kwantowy, kosmos, galaktyka, Gaia, Droga Mleczna, Strzelec
