Pradawne serce Drogi Mlecznej

Variable stars close to the galactic centre

W centrum Drogi Mlecznej po raz pierwszy odkryto stare gwiazdy z typu znanego jako RR Lyrae. Dokonano tego przy pomocy podczerwonego teleskopu VISTA należącego do ESO. Gwiazdy typu RR Lyrae zazwyczaj występują w starych populacjach gwiazdowych mających ponad 10 miliardów lat. Ich odkrycie sugeruje, że zgrubienie w centrum Drogi Mlecznej przypuszczalnie uformowało się poprzez połączenie pradawnych gromad gwiazd. Gwiazdy te mogą być pozostałościami po najmasywniejszej i najstarszej gromadzie gwiazd w Drodze Mlecznej.

RR Lyrae stars in the constellation of Sagittarius

Zespół, którym kierował Dante Minniti (Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile) oraz Rodrigo Contreras Ramos (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile), wykorzystał obserwacje z teleskopu VISTA do przeglądów w podczerwieni, w ramach publicznego przeglądu ESO o nazwie Variables in the Via Lactea (VVV), do dokładnego zbadania centralnych części Drogi Mlecznej. Obserwując światło podczerwone, które jest mniej zaburzane przez kosmiczny pył niż światło widzialne, oraz wykorzystując świetne warunki obserwacyjne w Obserwatorium Paranal, naukowcy byli w stanie uzyskać najlepszy jak do tej pory widok tego obszaru. W sercu Drogi Mlecznej odkryli kilkanaście nieznanych wcześniej, pradawnych gwiazd typu RR Lyrae.

Szerokokątny rzut oka na centrum Drogi Mlecznej
Szerokokątny rzut oka na centrum Drogi Mlecznej

Nasza Droga Mleczna ma gęsto zatłoczone centrum – cecha typowa dla wielu galaktyk, ale unikatowa w sensie takim, że wystarczająco bliska do dokładnych badań. Odkrycie gwiazd typu RR Lyrae dostarcza niezbitego dowodu, który pomoże astronomom w ustaleniu która z dwóch rywalizujących teorii powstawania tych zgrubień galaktycznych jest właściwa.

Gwiazdy typu RR Lyrae są zwykle znajdowane w gęstych gromadach kulistych. Są gwiazdami zmiennymi, a jasność każdej z gwiazd typu RR Lyrae fluktuuje w sposób regularny. Obserwując długość każdego cyklu pojaśnienia i pociemnienia oraz mierząc obserwowaną jasność gwiazdy, astronomowie mogą obliczyć odległość do obiektu.

Niestety te świetne wskaźniki odległości często są przyćmione przez młodsze, jaśniejsze gwiazdy, a w niektórych obszarach są ukryte przez pył. Dlatego zlokalizowane gwiazdy typu RR Lyrae w samym niezwykle zatłoczonym sercu Drogi Mlecznej nie było możliwe aż do przeprowadzenia publicznego przeglądu w podczerwieni o nazwie VVV. Nawet w tym przypadku zespół opisał zadanie zlokalizowania gwiazd typu RR Lyrae wśród zatłoczonego otoczenia jaśniejszych gwiazd jako „zniechęcające”.

Ciężka praca naukowców została jednak nagrodzona zidentyfikowaniem kilkunastu gwiazd typu RR Lyrae. Ich odkrycie wskazuje, że pozostałości po pradawnych gromadach kulistych są rozproszone w centralnym zgrubieniu Drogi Mlecznej.

Rodrigo Contreras Ramos wyjaśnia: Odkrycie gwiazd typu RR Lyrae w centrum Drogi Mlecznej ma bardzo ważne implikacje dla formowania się galaktycznego jądra. Dowód jest wparciem dla scenariusza, w którym zgrubienie powstało z kilku gromad kulistych, które się połączyły.”

Teoria o formowaniu się zgrubień galaktycznych przez łączenie się gromad kulistych ma rywalkę w hipotezie, iż zgrubienia są wynikiem gwałtownej akrecji gazu. Odnalezienie gwiazd typu RR Lyrae – które prawie zawsze występują w gromadach kulistych – jest bardzo silnym dowodem na to, że zgrubienie Drogi Mlecznej powstało na skutek połączenia gromad. Rozszerzając to, wszystkie inne podobne zgrubienia galaktyczne mogły uformować się w taki sam sposób.

Gwiazdy te są nie tylko silnym dowodem dla ważnej teorii ewolucji galaktyk, ale na dodatek najprawdopodobniej mają ponad 10 miliardów lat – są słabymi, ale wytrwałymi niedobitkami z być może najstarszych i najmasywniejszych gromad gwiazd w Drodze Mlecznej.

Źródło: ESO