Anija kozmike Gaia zbulon se pjesët e Rrugës së Qumështit janë shumë më të vjetra nga sa mendohej

Duke përdorur të dhënat nga misioni Gaia i ESA-s, astronomët kanë treguar se një pjesë e Rrugës së Qumështit e njohur si “disku i trashë” filloi të formohej 13 miliardë vjet më parë, rreth 2 miliardë vjet më herët se sa pritej dhe vetëm 0.8 miliardë vjet pas Big Bengut.

Ky rezultat befasues vjen nga një analizë e kryer nga Maosheng Xiang dhe Hans-Walter Rix, nga Instituti Max-Planck për Astronominë, Heidelberg, Gjermani. Ata morën të dhëna për ndriçimin dhe pozicionin nga grupi i të dhënave të lëshimit të hershëm të të dhënave 3 (EDR3) të Gaia dhe i kombinuan me matjet e përbërjeve kimike të yjeve, siç jepen nga të dhënat nga teleskopi spektroskopik me fibra me shumë objekte të Zonës së Madhe të Qiellit të Kinës (LAMOST) për afërsisht 250,000 yje. për të nxjerrë moshat e tyre.

Ata zgjodhën të shikonin yjet gjigantë. Në këto yje, energjia ka ndaluar së gjeneruari në bërthamën e yllit dhe është zhvendosur në një guaskë rreth bërthamës. Vetë ylli po shndërrohet në një yll gjigant të kuq. Për shkak se faza nëngjigante është një fazë relativisht e shkurtër evolucionare në jetën e një ylli, ajo lejon që mosha e tij të përcaktohet me saktësi të madhe, por gjithsesi është një llogaritje e ndërlikuar.

Mosha e një ylli është një nga parametrat më të vështirë për t’u përcaktuar. Nuk mund të matet drejtpërdrejt, por duhet të konkludohet duke krahasuar karakteristikat e një ylli me modelet kompjuterike të evolucionit yjor. Të dhënat e përbërjes ndihmojnë në këtë. Universi lindi pothuajse ekskluzivisht me hidrogjen dhe helium. Elementët e tjerë kimikë, të njohur kolektivisht si metale për astronomët, bëhen brenda yjeve dhe shpërthejnë përsëri në hapësirë në fund të jetës së një ylli, ku mund të përfshihen në gjeneratën e ardhshme të yjeve. Pra, yjet më të vjetër kanë më pak metale dhe thuhet se kanë metalicitet më të ulët.

Të dhënat LAMOST japin metalicitetin. Së bashku, shkëlqimi dhe metalizmi i lejojnë astronomët të nxjerrin moshën e yllit nga modelet kompjuterike. Përpara Gaia-s, astronomët punonin në mënyrë rutinore me pasiguri prej 20-40 për qind, gjë që mund të rezultonte që moshat e përcaktuara të ishin të pasakta me një miliard vjet ose më shumë.

Publikimi i të dhënave EDR3 i Gaia e ndryshon këtë. “Me të dhënat e shkëlqimit të Gaia-s, ne jemi në gjendje të përcaktojmë moshën e një ylli nën-gjigant në disa përqind”, thotë Maosheng. Të armatosur me mosha të sakta për një çerek milion yje gjigantë të përhapur në të gjithë galaktikën, Maosheng dhe Hans-Walter filluan analizën.

Galaktika jonë përbëhet nga përbërës të ndryshëm. Në përgjithësi, këto mund të ndahen në halo dhe disk. Halo është rajoni sferik që rrethon diskun dhe tradicionalisht është menduar të jetë përbërësi më i vjetër i galaktikës. Disku përbëhet nga dy pjesë: disku i hollë dhe disku i trashë. Disku i hollë përmban shumicën e yjeve që ne i shohim si brezi i mjegullt i dritës në qiellin e natës që ne e quajmë Rruga e Qumështit. Disku i trashë është më shumë se dyfishi i lartësisë së diskut të hollë, por më i vogël në rreze, që përmban vetëm disa për qind të yjeve të Rrugës së Qumështit në lagjen diellore.

Duke identifikuar yje nën-gjigantë në këto rajone të ndryshme, studiuesit ishin në gjendje të ndërtonin një afat kohor të formimit të Rrugës së Qumështit – dhe kjo ishte kur ata patën një surprizë.

Epokat yjore zbuluan qartë se formimi i Rrugës së Qumështit ra në dy faza të dallueshme. Në fazën e parë, duke filluar vetëm 0.8 miliardë vjet pas Big Bengut, disku i trashë filloi të formonte yje. Pjesët e brendshme të aureolës gjithashtu mund të kenë filluar të bashkohen në këtë fazë, por procesi u përshpejtua me shpejtësi deri në përfundim rreth dy miliardë vjet më vonë kur një galaktikë xhuxh e njohur si Gaia-Sausage-Enceladus u bashkua me Rrugën e Qumështit. Ai e mbushi aureolën me yje dhe, siç u zbulua qartë nga vepra e re, nxiti diskun e trashë të sapolindur për të formuar shumicën e yjeve të tij. Disku i hollë i yjeve që mban Diellin, u formua gjatë fazës së dytë pasuese të formimit të galaktikës.

Analiza tregon gjithashtu se pas shpërthimit të formimit të yjeve të shkaktuar nga bashkimi me Gaia-Sausage-Enceladus, disku i trashë vazhdoi të formonte yje derisa gazi u përdor rreth 6 miliardë vjet pas Big Bengut. Gjatë kësaj kohe, metaliciteti i diskut të trashë u rrit me më shumë se një faktor prej 10. Por çuditërisht, studiuesit shohin një lidhje shumë të ngushtë të moshës yjore-metalicitetit, që tregon se gjatë gjithë asaj periudhe, gazi që formonte yjet ishte i përzier mirë. në të gjithë diskun. Kjo nënkupton që rajonet e hershme të diskut të Rrugës së Qumështit duhet të jenë formuar nga gaz shumë turbulent që në mënyrë efektive i përhap metalet larg e gjerë.