Droga Mleczna już raz umarła, ale udało się jej „powrócić z martwych” i teraz znajdujemy się w jej „drugim życiu” – twierdzi japoński naukowiec Masafumi Noguchi. Jego badania ujawniły nieznane dotąd szczegóły dotyczące naszej galaktyki.

Droga Mleczna

Określanie galaktyki martwą lub żywą zależy od tego, czy powstają tam gwiazdy. Młode galaktyki są bardzo jasne i tworzy się tam dużo gwiazd i w szybkim tempie. Stare natomiast są pozbawione młodych gwiazd. Nie formują się tam nowe gwiazdy, dlatego uznawane są za martwe. Czasami galaktyki mogą „wracać z martwych”, jeśli pozyskają wystarczającą ilość materiału i wznowią się w nich procesy gwiazdotwórcze. Wygląda na to, że Droga Mleczna jest jedną z takich właśnie galaktyk.

Masafumi Noguchi z Tohoku University swoje twierdzenia oparł na badaniu chemicznego składu gwiazd w naszej galaktyce. Publikacja na ten temat ukazała się na łamach „Nature”.

W dużej części Drogi Mlecznej gwiazdy można podzielić na dwie odrębne populacje na podstawie ich składu chemicznego. Pierwsza grupa bogata jest w tak zwane pierwiastki α – tlen, magnez, krzem, siarka, wapń i tytan. Druga jest mniej obfita w pierwiastki α, ale ma znacznie więcej żelaza.

Według obliczeń Noguchi’ego, populacje te dzieli pięć miliardów lat. Wynika z tego, że Droga Mleczna przeszła długi okres uśpienia, w którym procesy formowania się gwiazd ustały. Dwie różne populacje reprezentują dwa różne okresy powstawania gwiazd, wraz z okresem spoczynku pomiędzy nimi.

W oparciu o teorię akrecji zimnego przepływu, która opisuje, w jaki sposób galaktyki zbierają otaczający je gaz, zaproponowaną w 2006 roku przez Avishai Dekela z Uniwersytetu Hebrajskiego, Noguchi wymodelował ewolucję Drogi Mlecznej w okresie 10 miliardów lat. Pierwotnie model Dekela został zaproponowany dla znacznie większych galaktyk, sugerując, że masywne galaktyki tworzą gwiazdy w dwóch etapach. Ale ze względu na dychotomię składu chemicznego swoich gwiazd, Noguchi uważa, że ​​dotyczy to również Drogi Mlecznej.

Skład chemiczny gwiazd zależy od gazów, z których się tworzą. We wczesnym Wszechświecie brakowało pewnych elementów – choćby metali ciężkich. To dlatego, że powstały one w gwiazdach i rozprzestrzeniły się po Wszechświecie, gdy gwiazdy te przeszły supernową.

W pierwszym etapie, jak sugeruje Noguchi, galaktyka zgromadziła zimny gaz z zewnątrz. Ten gaz połączył się tworząc pierwszą generację gwiazd. Po około 10 milionach lat, co jest stosunkowo krótkim okresem w kosmosie, niektóre z tych gwiazd zginęły w supernowej typu II. To wydarzenie rozrzuciło pierwiastki α w całej galaktyce, które weszły później w skład nowych gwiazd.

Gdy pojawiły się fale uderzeniowe i podgrzały gaz do wysokich temperatur około 7 miliardów lat temu, gaz przestał wpływać do galaktyki i gwiazdy przestały się tworzyć. Podczas przerwy trwającej około 2 miliardów lat miała miejsce druga runda supernowych. Jednak to były już inne supernowe, typu Ia, które zwykle występują, gdy gwiazda osiągnie wiek powyżej miliarda lat.

Druga fala supernowych wzbogaciła galaktykę o żelazo. Kiedy gaz ochłodził się wystarczająco, aby ponownie zacząć tworzyć gwiazdy – około 5 miliardów lat temu – gwiazdy składały się już z o wiele wyższego proc. żelaza niż wcześniejsze pokolenia. Do tego drugiego pokolenia zalicza się także nasze Słońce, które ma około 4,6 miliarda lat.

Model przedstawiony przez zespół Noguchi wydaje się być zgodny z najnowszymi badaniami na naszej najbliższej galaktycznej sąsiadce – Andromedzie, która jest uważana za podobnej klasy i wielkości co Droga Mleczna. W ubiegłym roku ukazała się praca wskazująca, że w Andromedzie procesy gwiazdotwórcze odbywały się w dwóch etapach, ze stosunkowo spokojnym okresem pomiędzy nimi.

 

 

 

 

Źródło: Tohoku University, ESO, DziennikNaukowy