W centrum Drogi Mlecznej znajdują się dwa giganty: supermasywna czarna dziura oraz otaczająca ją gromada składająca się z kilkudziesięciu milionów gwiazd, gęstsza i masywniejsza od jakiejkolwiek innej gromady gwiazd w naszej galaktyce.
Większość gwiazd w gromadzie znajduje się w promieniu 20 lat świetlnych od centrum galaktyki i łącznie ma masę ok. 25 mln mas Słońca. Najnowsze obserwacje wskazują, że ta „jądrowa gromada gwiazd” zawdzięcza swoje rozmiary innej dużej grupie gwiazd, a być może nawet małej galaktyce, którą pochłonęła w przeszłości.
Jądrowe gromady gwiazd istnieją w wielu galaktykach i są najgęstszymi gromadami gwiazd we wszechświecie. Astronomowie wciąż starają się zrozumieć w jaki sposób owe gromady są w stanie się tak „upakować” i w jaki sposób zasilają czarne dziury znajdujące się w centrach galaktyk.
Podczerwień daje radę
Aby zajrzeć do samego centrum Drogi Mlecznej, Tuan Do, astronom z UCLA wraz ze współpracownikami obserwował około 700 czerwonych olbrzymów znajdujących się w odległości mniejszej niż 5 lat świetlnych od SgrA*. Ponieważ pył znajdujący się między Ziemią a samym centrum galaktyki blokuje promieniowanie widzialne, astronomowie skupili się na promieniowaniu podczerwonym, które jest w stanie wydostać się spod zasłony pyłowej.
Zauważyliśmy coś niezwykle ciekawego w naszych danych. Gwiazdy zawierające mniej metali niż nasze słońce zdają się poruszać inaczej niż gwiazdy z większą zawartością metali
– mówi Do.
Około 7 procent gwiazd w omawianej gromadzie gwiazd krąży wokół centrum galaktyki szybciej od swoich towarzyszek i wokół innej osi rotacji. Dane zebrane w podczerwieni wskazują, że te szybkie gwiazdy charakteryzują się metalicznością na poziomie zaledwie 30 proc. metaliczności Słońca. W odróżnieniu od nich, większość pozostałych gwiazd ma w sobie więcej metali niż słońce.
Nasze odkrycie wskazuje, że co najmniej część jądrowej gromady gwiazd pochodzi z zewnątrz. Uboga w metale gromada gwiazd o średnicy kilku tysięcy lat świetlnych mogła wniknąć w główną gromadę gwiazd i stać się jej częścią.
Według Do taka zewnętrzna gromada gwiazd mogła paść ofiarą tarcia dynamicznego, procesu który zmienia trajektorię lotu gromady w przestrzeni kosmicznej. Grawitacja gromady gwiazd zaczyna przyciągać materię, która pozostaje za nią. Taka materia z kolei wyhamowuje prędkość gromady, przez co stopniowo opada ona do centrum galaktyki.
Według symulacji przeprowadzonych przez astronomów z Uniwersytetu w Heidelbergu, do wchłonięcia gromady mogło dojść mniej niż 3 miliardy lat temu, a ofiara mogła mieć łączną masę ok. miliona mas słońca. Taka masa oznacza, że gromada mogła przypominać Omega Centauri, najmasywniejszą gromadę kulistą w Drodze Mlecznej.