Komunikat prasowy

Astronomowie odkryli rzadką "skamielinę" z wczesnych czasów Drogi Mlecznej

7 września 2016

Przy pomocy teleskopu VLT i innych instrumentów międzynarodowy zespół astronomów odkrył “skamielinę” z wczesnych dziejów Drogi Mlecznej, zawierającą gwiazdy w bardzo zróżnicowanym wieku. Ten gwiezdny system przypomina gromadę kulistą, ale nie jest podobny do innych gromad. Zawiera gwiazdy bardzo podobne do większości starych gwiazd w Drodze Mlecznej i stanowi ogniwo zapełniające lukę w zrozumieniu przeszłości i teraźniejszości naszej galaktyki.

Obiekt Terzan 5, 19 000 lat świetlnych od Ziemi w kierunku gwiazdozbioru Strzelca i centrum galaktyki, był przez czterdzieści parę lat klasyfikowany jako gromada kulista, od momentu odkrycia. Kierowany przez Włochów zespół astronomów ustalił teraz, że Terzan 5 nie jest taki jak inne znane gromady kuliste.

Zespół zebrał dane z instrumentu Multi-conjugate Adaptive Optics Demonstrator [1], zainstalowanego na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT), a także z innych teleskopów naziemnych i kosmicznych [2]. Okazało się, że istnieje mocny dowód na to, że w Terzan 5 są dwa różne rodzaje gwiazd, które nie tylko różnią się zawartością pierwiastków, ale także dzieli je wiek prawie 7 miliardów lat [3].

Wiek obu populacji wskazuje, że procesy gwiazdotwórcze w Terzan 5 nie zachodziły w sposób ciągły, ale były zdominowane przez dwa gwałtowne okresy powstawania gwiazd. „Wymaga to, aby poprzedniczka Terzan 5 miała wielkie ilości gazu dla drugiej generacji gwiazd i była dość masywna. Co najmniej 100 milionów mas Słońca” wyjaśnia Davide Massari, współautor badań z INAF (Włochy) oraz z University of Groningen (Holandia).

Nietypowe własności Terzan 5 czynią gromadę idealną kandydatką na żywą skamielinę z pierwszych dni Drogi Mlecznej. Obecne teorie formowania się galaktyk zakładają, że olbrzymie obłoki gazu i gwiazd oddziaływały ze sobą, tworząc pierwotne zgrubienie Drogi Mlecznej w procesie łączenia się i rozmywania.

„Myślimy, że niektóre pozostałości gazowych obłoków mogły przetrwać względnie niezaburzone i nadal istnieją w galaktyce” wyjaśnia Francesco Ferraro z University of Bologna, Włochy, główny autor badań. „Takie galaktyczne skamieliny pozwalają astronomom zrekonstruować ważny fragment historii naszej Drogi Mlecznej.”

O ile własności Terzan 5 są niespotykane wśród gromad kulistych, to są bardzo podobne do gwiezdnych populacji, które można znaleźć w zgrubieniu galaktycznym, gęsto upakowanym centralnym obszarze Drogi Mlecznej. Te podobieństwa czynią Terzan 5 reliktem z powstawania Galaktyki, reprezentując jedne z najwcześniejszych elementów budulcowych Drogi Mlecznej.

To założenie jest wzmocnione przez początkową masę Terzan 5 potrzebną do wytworzenia dwóch populacji gwiazd: masę podobną do przepastnych obłoków, o których sądzi się, że uformowały zgrubienie galaktyczne podczas powstawania Drogi Mlecznej około 12 miliardów lat temu. Terzan 5 w jakiś sposób przetrwała przez miliardy lat prób rozerwania i zachowała się jako pozostałość po dawnej przeszłości Drogi Mlecznej.

„Niektóre charakterystyki Terzan 5 przypominają cechy gigantycznych obłoków, które widzimy w galaktykach gwiazdotwórczych na dużych przesunięciach ku czerwieni, co sugeruje, że w lokalnym i odległym Wszechświecie w epoce formowania się galaktyk zachodziły podobne procesy” kontynuuje Ferraro.

W związku z tym odkrycie przeciera drogę do lepszego i bardziej kompletnego zrozumienia powstawania galaktyki. „Terzan 5 może reprezentować interesujące łącze pomiędzy lokalnym, a odległym Wszechświatem, być świadkiem, który widział proces tworzenia się zgrubienia galaktycznego” wyjaśnia Ferraro komentują znaczenie odkrycia. Badania wskazują możliwą drogę dla astronomów do odkrywania zagadek powstawania galaktyk i oferują niespotykany wgląd w skomplikowaną historię Drogi Mlecznej.

Uwagi

[1] Multi-Conjugate Adaptive Optics Demonstrator (MAD) jest prototypowym multisprzężonym systemem optyki adaptatywnej, który ma zademonstrować wykonalność innych technik rekonstrukcyjnych MCAO w sieci w ramach projektowania teleskopu E-ELT i drugiej generacji instrumentów dla VLT.

[2] Naukowcy korzystali także z danych z Wide Field Camera 3 na pokładzie Kosmicznego Teleskopu Hubble’a (należącego do NASA/ESA) oraz NIRC2 (Near-Infrared Camera, drugiej generacji) w W. M. Keck Observatory.

[3] Dwie wykryte populacje gwiazd mają wiek odpowiednio 12 miliardów lat i 4,5 miliarda lat.

Więcej informacji

Wyniki badań opisano w artykule pt. „The age of the young bulge-like population in the stellar system Terzan 5: linking the Galactic bulge to the high-z Universe”, F. R. Ferraro et al., który ukaże się w Astrophysical Journal.

Skład zespołu badawczego: F. R. Ferraro (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Bologna, Włochy) , D. Massari (INAF - Osservatorio Astronomico di Bologna, Włochy & Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, Holandia), E. Dalessandro (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Bologna, Włochy; INAF - Osservatorio Astronomico di Bologna, Włochy) , B. Lanzoni (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Bologna, Włochy), L. Origlia (INAF - Osservatorio Astronomico di Bologna, Włochy; Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, Holandia), R. M. Rich (Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, USA) oraz A. Mucciarelli (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Bologna, Włochy).

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Wspiera je 16 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop E-ELT (European Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Publikacja naukowa
• Komunikat prasowy z Kosmicznego Teleskopu Hubble
• Zdjęcia VLT

Kontakt

Francesco Ferraro
Università degli Studi di Bologna
Bologna, Italy
Tel.: +39 051 20 9 5774
E-mail: francesco.ferraro3@unibo.it

Davide Massari
INAF - Osservatorio Astronomico di Bologna
Bologna, Italy
Tel.: +51 2095318
E-mail: davide.massari@oabo.inaf.it

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Tel. kom.: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych