Żarłoczne galaktyki
Jak wskazują badacze, odkrycie potwierdza teorię o tym, że masywne galaktyki rosną poprzez połykanie mniejszych galaktyk satelitarnych. Jest to tak zwana teoria wzrostu hierarchicznego.
„To odkrycie jest obserwacyjnym dowodem na to, że proces wzrostu hierarchicznego wpłynął także na kształtowanie się naszych najbliższych [galaktycznych] satelitów.”, uczeni piszą w swojej pracy, opublikowanej w czasopiśmie Nature Astronomy.
Obłoki Magellana uczestniczą wraz z Drogą Mleczną w kompleksowym tańcu. Dwie galaktyki satelitarne krążą wokół siebie, a wspólnie krążą wokół Drogi Mlecznej. Wielki Obłok Magellana jest około dwa razy większy od Małego Obłoku Magellana, a jego całkowita masa wynosi około 250 miliardów mas Słońca. Przy takiej masie można by oczekiwać od galaktyki karłowatej posiadania własnych satelitów.
Faktycznie, Wielki Obłok Magellana posiada własne galaktyki satelitarne. Kojarzy się go z czterema do sześciu małych, niezbyt jasnych galaktyk. Istnieją jednak dowody na to, że w przeszłości krążyło wokół niego jeszcze więcej satelitów.
Ślady kosmicznej fuzji
W 2018 roku astronomowie znaleźli niewielką liczbę gwiazd położonych na orbicie Wielkiego Obłoku Magellana, które krążyły wokół galaktycznego centrum w kierunku przeciwnym niż większość gwiazd. Z czasem badacze doszli do wniosku, że te są prawdopodobnie pozostałościami po dawnej galaktycznej fuzji. Teraz Mucciarelli znalazł wraz ze swoim zespołem kolejny dowód na to, że ta miała miejsce – gromadę kulistą o nazwie NGC 2005.
Gromady kuliste składają się z setek tysięcy do milionów gwiazd, związanych ze sobą grawitacyjnie tak, że tworzą kulisty kształt. W centrach gromad kulistych gwiazdy są ułożone bardzo blisko siebie, a wszystkie ich gwiazdy są raczej starsze niż młodsze. Co jednak najważniejsze, posiadają one zbliżony wiek i skład. Uważa się, że gromady kuliste są pozostałościami z wczesnego Wszechświata, co sprawia, że te pozwalają odkrywać historię formowania się gwiazd.
W Drodze Mlecznej znajduje się około 150 gromad kulistych, podczas gdy Wielki Obłok Magellana posiada ich około 60. Macciarelli i jego zespół zidentyfikowali NGC 2005 i porównali ją do innych takich gromad. W ten sposób odkryli, że jej skład chemiczny znacznie różni się od gromad o podobnej metaliczności.
Metaliczność jest wskaźnikiem wieku gwiazd – im wcześniej we Wszechświecie gwiazda się narodziła, tym mniejsza jest jej metaliczność. To dlatego, że pierwiastki cięższe od helu tak naprawdę nie istniały we Wszechświecie przed gwiazdami. Powstały one dopiero wtedy, gdy pierwsze gwiazdy zaczęły wybuchać jako supernowe, rozrzucając metale po kosmosie. Druga generacja gwiazd już je zawierała, choć w niewielkich ilościach, a kolejne generacje w ilościach coraz większych i większych.
Uważa się, że gwiazdy o podobnej metaliczności są w tym samym wieku. Stosunki poszczególnych pierwiastków w składzie gwiazd pokazują zaś, w jakim obłoku molekularnym powstały. W przypadku większości gromad gwiazd zlokalizowanych w obrębie Wielkiego Obłogu Magellana stosunki te są podobne. Zatem, musiały one powstać z jednej chmury molekularnej, prawdopodobnie w samym Wielkim Obłoku Magellana. Gromada NGC 2005 charakteryzuje się z kolei odmiennymi stosunkami pierwiastków, a więc jej historia musi być inna.
Uczeni przeprowadzili symulacje aby ustalić, w jaki sposób gromada NGC 2005 mogła pojawić się w Wielkim Obłoku Magellana. Okazało się, że najlepszym wyjaśnieniem to, iż NGC 2005 była częścią galaktyki satelitarnej pochłoniętej w przeszłości przez Wielki Obłok Magellana.
„NGC 2005 to świadek, który przetrwał fuzję sprzed miliardów lat – fuzję, która doprowadziła do rozpuszczenia się jej galaktyki macierzystej w Wielkim Obłoku Magellana. To jak do tej pory jedyny przypadek połączenia się galaktyk zidentyfikowany na podstawie jego chemicznych odcisków palców w sferze galaktyk karłowatych.”, czytamy w Nature Astronomy.
Kto wie, może badając gromady kuliste uda się odnaleźć ślady fuzji innych galaktyk – nie tylko tych krążących wokół Drogi Mlecznej. Wygląda na to, że astronomowie mają przed sobą mnóstwo pracy.
Źródło: Nature Astronomy, fot. tyt. Wikimedia Commons/Pablo Carlos Budassi [CC BY-SA 4.0]