Droga Mleczna jest starsza niż sądzono. Naukowcy pomylili się o 2 miliardy lat

Na podstawie danych zebranych przez należącą do ESA sondę Gaia astronomowie doszli do wniosku, że część Drogi Mlecznej zaczęła powstawać około 2 mld lat wcześniej niż zakładano.

Dokładniej rzecz biorąc, chodzi o tzw. gruby dysk, który – jak wynika z najnowszych pomiarów – miałby zacząć tworzyć się już 0,8 mld lat po Wielkim Wybuchu. Maosheng Xiang i Hans-Walter Rix wykorzystali dane dotyczące jasności i lokalizacji pochodzące z Gaia Early Data Release 3 (EDR3). Połączyli je następnie z pomiarami składu chemicznego gwiazd wykonanymi z użyciem teleskopu LAMOST. Zbiór ten obejmował około 250 000 obiektów.

Czytaj też: Na tropie skamielin nocnego nieba. Nowy katalog gwiazd Drogi Mlecznej

Uwaga astronomów skupiła się na podolbrzymach, czyli gwiazdach jaśniejszych od gwiazd ciągu głównego. Najbardziej prawdopodobny scenariusz zakłada, iż podolbrzymy albo zakończyły już spalanie wodoru albo są tego bliskie. Etap ten jest na tyle krótki, że umożliwia precyzyjne określanie wieku tych obiektów. Oczywiście nie zmienia to faktu, iż uzyskanie wyników jest niezwykle trudne.

Wszechświat na samym początku składał się niemal w całości z wodoru i helu. Pozostałe pierwiastki chemiczne zaczęły natomiast tworzyć się wewnątrz gwiazd. Kiedy dochodzi do eksplozji tych obiektów, owe pierwiastki zostają wyrzucone w przestrzeń kosmiczną, dostarczając zasobów do powstawania kolejnych gwiazd. W efekcie starsze gwiazdy zawierają mniej metali, czyli cechują się niższą metalicznością. Naukowcy mają dostęp do informacji na temat jasności i metaliczności, na podstawie których mogą określić wiek gwiazdy.

Problem polegał na tym, że zanim rozpoczęła się misja sondy Gaia, to dane warunkowały dość wysoką niepewność, oscylującą w graniach 20-40 procent. Ostateczny efekt był więc taki, że faktyczny wiek gwiazdy mógł się różnić od oszacowanego o więcej niż miliard lat. Sytuacja uległa jednak zmianie, a astronomowie mogą skorygować błędy, które dotychczas popełniali.

Droga Mleczna zaczęła się tworzyć około 0,8 mld lat po Wielkim Wybuchu

Najnowsza z tych korekt dotyczy naszej galaktyki. Droga Mleczna składa się bowiem z cienkiego dysku zawierającego większość gwiazd oraz grubego, w którym znajduje się niewielka część tych obiektów. Badając podolbrzymy tworzące tę część, astronomowie stworzyli linię czasu związaną z narodzinami i ewolucją Drogi Mlecznej. Okazało się, że w pierwszej fazie, rozpoczętej zaledwie 0,8 mld lat po Wielkim Wybuchu, gruby dysk zaczął tworzyć gwiazdy. Z kolei cienki dysk, w skład którego wchodzi między innymi Słońce, powstał w drugiej fazie formowania się naszej galaktyki.

Czytaj też: Tajemniczy sygnał w Drodze Mlecznej. Jego źródło może być naprawdę rzadkie

Od odkrycia w 2018 roku dawnej fuzji z galaktyką Kiełbasa, astronomowie podejrzewali, że Droga Mleczna istniała już przed uformowaniem się halo, ale nie mieliśmy jasnego obrazu tego, jak ta Droga Mleczna wyglądała. Nasze wyniki dostarczają niezwykłych szczegółów na temat tej części Drogi Mlecznej, takich jak data jej narodzin, tempo formowania się gwiazd i historia wzbogacania w metale. Połączenie tych odkryć przy użyciu danych z sondy Gaia rewolucjonizuje nasz obraz tego, kiedy i jak powstała nasza galaktyka.

Maosheng Xiang, Instytut Astronomiczny Maxa Plancka