Столкновение с Андромедой и развитие звезд. Пять загадок Млечного пути, которые мы раскроем с помощью новых данных телескопа Gaia

В ЕКА отмечают, что одним из главных открытий, сделанных на основе новых данных, является то, что телескоп Gaia способен улавливать «звездотрясения» — небольшие колебания на поверхности звезд, походие на цунами. Это особенно удивило ученых, ведь они и не задумывались о том, чтобы аппарат мог фиксировать такие изменения.

Gaia смогла уловить звездные колебания даже на тех звездах, на которых в теории их не должно быть. Ученые называют это «золотой жилой астросейсмологии», поскольку звездотрясения могут помочь исследователям намного лучше понимать различные процессы, которые происходят внутри звезд.

Новый массив данных также содержит химическую карту нашей галактики. Это поможет ученым лучше понимать состав звезд, которые в ней существуют.

Некоторые звезды могут содержать больше тяжелых металлов, чем другие. Это говорит нам о возрасте звезды: те из них, которые появились сразу после Большого взрыва, не содержат в себе тяжеллых металлов в принципе, ведь тогда во Вселенной были только легкие элементы — гелий и водород.

Когда звезда умирает, она выделяет свои элементы в межзвездную среду, смешиваясь там с газом и пылью, и создавая новые элементы, из которых потом формируются новые звезды. Соответственно, чем позднее сформировалась звезда, тем более в ее составе тяжелых металлов.

Это помогает ученым отслеживать эволюцию Млечного Пути — чем ближе к центру галактики расположена звезда, тем более разнообразен ее состав. Также Gaia идентифицировала звезді, которые изначально сформировались в других галактиках, однако в итоге нашли свой дом здесь, во Млечном Пути.

Что еще мы узнаем?

Несмотря на постоянные исследования, мы до сих пор не понимаем многих ключевых вопросов о нашей галактике. Поскольку мы находимся внутри нее, мы не можем изучить ее целиком — самый центр Млечного Пути скрыть за густыми пылевыми и газовыми облаками.

Однако новая карта от Gaia вкупе с другими наблюдениями помогает складывать паззл нашей галактики. Астроном Джос де Брюйне отмечает, что новый каталог поможем ученым лучше изучить влияние гравитации и, возможно, разгадать загадку темной материи, которая является своего рода клеем Млечного Пути и миллиардов других галактик, не давая им разлететься в хаотичном космическом танце.

К примеру, мы до сих пор не понимаем, почему наша галактика имеет структуру спирали. Большая часть ученых соглашается, что у Млечного Пути есть четыре спиральных рукава — плотные потоки газа и звезд — которые исходят из самого центра. Новая карта поможет уточнить расположение этих потоков, их размер и значимость — в общем, «спиральная» загадка, возможно, наконец будет решена. Однако даже этого будет мало, чтобы понять, как устроена наша галактика в целом — почему она сформировалась в первую очередь, как она держится на своем месте во Вселенной, как на нее влияет темная материя — эти и многие другие вопросы вряд ли будут решены в ближайшее время.

Кроме того, Gaia позволит заняться «галактической археологией». Ученые смогут реконструировать траектории движения звезд и узнать о событиях, которые сделали Млечный Путь таким, какой он есть сейчас: галактических столкновениях, мощнейших взрывах звезд и т. д.

К примеру, изучая прошлый набор данных Gaia, астрономы установили, что около 8−11 млрд лет назад Млечный Путь столкнулся с другой галактикой. Кроме того, мы уже знаем и о грядущих столкновениях — после поглощения карликовых галактик Большое и Малое Магеллановы облака, Млечный Путь столкнется с галактикой Андромеды, что наверняка вызовет огромные потрясения для этих миров.

Однако человечество вряд ли станет свидетелем этих событий. Согласно прогнозам, это столкновение произойдет приблизительно через 4,5 млрд лет, примерно тогда же, когда погибнет Солнце. Новый выпуск Gaia позволит ученым лучше изучить предстоящее столкновение и уточнить большое количество деталей о нем. И, возможно, даже изменить уже установленные временные рамки.

Есть шанс, что нашим потомкам все-таки придется подумать, как пережить это катастрофическое событие.

Также благодаря предыдущим данным Gaia мы знаем, что галактический диск Млечного Пути искривлен. Основная гипотеза — это произошло из-за давнего столкновения с другой галактикой. Новые данные помогут астрономам уточнить правдивость этого предположения.

Gaia считается одной из самых успешных научных миссий, на базе которой публикуется наибольшее количество научных работ. По словам де Брюйне, лучшее еще впереди, а обновленные данные содержат в себе невероятное количество спрятанных знаний, которые нам только предстоит раскрыть.