Astronomët kanë zbuluar pjesën më të vjetër të Rrugës së Qumështit

Një grumbull yjesh të shpërndarë në të gjithë qendrën e Rrugës së Qumështit janë mbetjet e bërthamës së lashtë galaktike, kur galaktika jonë ishte ende e re.

Duke përdorur matjet nga harta më e saktë tredimensionale e galaktikës e përpiluar ndonjëherë, si dhe një rrjet nervor për të hetuar përbërjet kimike të mbi 2 milionë yjeve, një ekip astronomësh ka identifikuar 18,000 yje që nga fillimi i galaktikës sonë, kur ajo ishte vetëm një koleksion kompakt proto-galaktikash që bashkohen për të ëndërruar gjëra më të mëdha.

Sugjerime të kësaj popullate yjore janë identifikuar në studimet e mëparshme.

“Por rezultatet tona,” shkruajnë një ekip i udhëhequr nga astronomi Hans-Walter Rix i Institutit Max Planck për Astronomi, “përpunojnë në mënyrë të konsiderueshme pamjen ekzistuese duke treguar se ka me të vërtetë një “ajsberg” të lidhur ngushtë in situ, këshillat e të cilit kanë qenë njohur më parë”.

Historia 13 miliardë vjeçare e Rrugës së Qumështit është një enigmë gjigante, e shijshme që duhet të rindërtohet nga gjendja e galaktikës sot.

Popullatat e yjeve mund të lidhen në bazë të tipareve të përbashkëta siç janë lëvizjet e tyre dhe përbërjet e tyre kimike, një veti e njohur si metaliciteti. Këtu hyn observatori hapësinor Gaia i ESA-s.

Sateliti ka qenë atje lart duke ndarë orbitën e Tokës rreth Diellit për vite me radhë, duke gjurmuar me kujdes yjet dhe duke marrë matje të pozicioneve dhe lëvizjeve të tyre tredimensionale brenda galaktikës.

Përveç kësaj, Gaia merr matje që lejojnë përllogaritjet e metalicitetit të yjeve.

Metalizmi mund të lidhë yjet së bashku, sepse yjet që kanë një përbërje të ngjashme mund të kishin lindur në të njëjtin vend në të njëjtën kohë. Por gjithashtu mund të na tregojë përafërsisht se sa i vjetër është një yll, sepse disa elementë thjesht nuk ishin të pranishëm në Univers derisa kishte yje përreth për t’i bërë ato.

Vetëm pas Big Bengut 13.8 miliardë vjet më parë, nuk kishte shumë gjëra në rrugën e diversitetit elementar.

Universi primordial përbëhej kryesisht nga hidrogjen, me pak helium dhe jo shumë tjetër. Kur yjet e parë u formuan nga grumbujt në këtë mjedis, bërthamat e tyre të nxehta të dendura filluan të thyejnë atomet së bashku për të formuar elementë më të rëndë: hidrogjen në helium, helium në karbon, e kështu me radhë, deri në hekur për yjet më masivë.

Sapo yjet arrijnë kufirin e aftësisë së tyre për të shkrirë bërthamat atomike, ata vdesin, shpesh në një proces si një supernova që spërkat produktet e shkrirjes së tyre në hapësirë.

Shpërthimet energjetike të supernovave prodhojnë gjithashtu metale më të rënda, si ari, argjendi dhe uraniumi. Yjet e vegjël më pas i marrin këto elemente teksa po formohen.

Sa më vonë në Univers të formohet një yll, aq më shumë metale ka të ngjarë të ketë. Prandaj, metaliciteti më i lartë do të thotë një yll më i ri; dhe yjet “të varfër nga metali” mendohet të jenë më të vjetër. Por jo të gjitha orbitat yjore janë të njëjta pasi bëjnë rrugën e tyre rreth qendrës galaktike.

Kur gjeni një grup yjesh me përmbajtje të ngjashme metali, në një rrugë të ngjashme orbitale, është e arsyeshme të konkludoni se ky grup yjesh është një popullatë që ka qenë së bashku për një kohë shumë të gjatë, ndoshta nga formimi.

Rix dhe kolegët e tij përdorën të dhënat e Gaia për të parë yjet gjigantë të kuq brenda disa mijëra vitesh dritë nga Rruga e Qumështit. Ata identifikuan 2 milionë yje, drita nga të cilat u analizua nga një rrjet nervor që mund të përcaktonte me saktësi metalet.

Dhe ata gjetën një popullsi yjesh me mosha, bollëk dhe orbita të ngjashme që sugjerojnë se ata ishin të pranishëm përpara se Rruga e Qumështit të mbushej me yje dhe të fryhej nga përplasjet me galaktika të tjera, duke filluar rreth 11 miliardë vjet më parë.

Ne e dimë se yjet më të vjetër në Rrugën e Qumështit i paraprijnë përplasjes së parë të madhe, me një galaktikë të quajtur Gaia-Enceladus, por kjo popullsi në qendrën galaktike duket se është një popullsi koherente e tyre.

Rix i ka quajtur ata “zemra e vjetër e varfër” e Rrugës së Qumështit, sepse ata janë të varfër me metal, shumë të vjetër dhe mund të gjenden në zemër të galaktikës. Popullsia është, thonë studiuesit, mbetjet e proto-galaktikave.

Këto tufa yjesh që u formuan në Universin e hershëm nuk ishin galaktika të plota, por farat e tyre. Në fillimet e Rrugës së Qumështit, tre ose katër nga këto fara u grumbulluan së bashku për të formuar thelbin e asaj që do të bëhej galaktika jonë e shtëpisë.

Yjet e varfër të zemrës së vjetër nuk kanë lindur në këto proto-galaktika, por janë brezi i yjeve që u formuan kur yjet e proto-galaktikës vdiqën. Ata, zbuluan studiuesit, janë më shumë se 12.5 miliardë vjet të vjetra.

Zbulimi magjepsës ngre shumë pyetje, të cilat studiuesit shpresojnë t’i hetojnë.

Cila është shpërndarja hapësinore e këtyre yjeve? A kanë ata ndonjë raport të veçantë të bollëkut që mund të na tregojë më shumë për kushtet e hershme të Rrugës së Qumështit? Çfarë mund të na tregojë shpërndarja e tyre për historinë e përplasjes së Rrugës së Qumështit?

Dhe, ndoshta më e rëndësishmja, a mund të na çojnë ata tek ata yje – më të vegjël, më të zbehtë dhe më të vështirë për t’u gjetur – që mund të kenë qenë në proto-galaktikat e para kur u bashkuan në fazat më të hershme të formimit të Rrugës së Qumështit?

Mund të jetë e varfër me metal dhe e vjetër, por zemra e lashtë e Rrugës së Qumështit mund të përfundojë të jetë jashtëzakonisht e pasur me përgjigje për historinë tonë galaktike.