Зіткнення з Андромедою та розвиток зірок. П’ять загадок Чумацького Шляху, які ми розкриємо за допомогою нових даних телескопа Gaia

В ЕКА зазначають, що одним із головних відкриттів, зроблених на основі нових даних, є те, що телескоп Gaia здатний уловлювати «зоретруси» — невеликі коливання на поверхні зірок, схожі на цунамі. Це особливо здивувало вчених, адже вони й не замислювалися, щоб апарат міг фіксувати такі зміни.

Gaia змогла вловити зіркові коливання навіть на тих зірках, на яких теоретично їх не мало бути. Учені називають це «золотою жилою астросейсмології», оскільки зоретруси можуть допомогти дослідникам набагато краще розуміти різні процеси, що відбуваються всередині зірок.

Новий масив даних містить хімічну карту нашої галактики. Це допоможе вченим краще розуміти склад зірок, які у ній існують.

Деякі зірки можуть містити більше важких металів, ніж інші. Це свідчить про вік зірки: ті з них, які з’явилися одразу після Великого вибуху, не містять в принципі у собі важких металів, адже тоді у Всесвіті були лише легкі елементи — гелій та водень.

Коли зірка вмирає, вона виділяє свої елементи у міжзоряне середовище, змішуючись там із газом і пилом і створюючи нові елементи, з яких потім формуються нові зірки. А отже, що пізніше сформувалася зірка, то більше у її складі важких металів.

Це допомагає вченим відслідковувати еволюцію Чумацького Шляху — чим ближче до центру галактики розташована зірка, тим різноманітніший її склад. Також Gaia ідентифікувала зірки, які спочатку сформувалися в інших галактиках, однак у результаті знайшли свій дім тут, у Чумацькому Шляху.

Що ще ми дізнаємось?

Незважаючи на постійні дослідження, ми досі не розуміємо багато ключових питань про нашу галактику. Оскільки ми перебуваємо всередині неї, ми не можемо вивчити її повністю — центр Чумацького Шляху приховати за густими пиловими та газовими хмарами.

Однак нова мапа Gaia разом з іншими спостереженнями допомагає складати пазл нашої галактики. Астроном Джос де Брюйне зазначає, що новий каталог допоможе вченим краще вивчити вплив гравітації і, можливо, розгадати загадку темної матерії, яка є свого роду клеєм Чумацького Шляху та мільярдів інших галактик, не даючи їм розлетітися у хаотичному космічному танці.

Наприклад, ми не розуміємо, чому наша галактика має структуру спіралі. Більшість учених погоджується, що Чумацький Шлях має чотири спіральні рукави — щільні потоки газу і зірок — які виходять із самого центру. Нова карта допоможе уточнити розташування цих потоків, їх розмір і значущість — загалом «спіральна» загадка, можливо, нарешті буде вирішена. Однак навіть цього буде замало, щоб зрозуміти, як влаштована наша галактика загалом — чому вона сформувалася насамперед, як вона тримається на своєму місці у Всесвіті, як на неї впливає темна матерія — ці та багато інших питань навряд чи буде вирішено найближчим часом.

Крім того, Gaia дозволить зайнятися «галактичною археологією». Учені зможуть реконструювати траєкторії руху зірок і дізнатися про події, які зробили Чумацький Шлях таким, який він є зараз: галактичні зіткнення, потужні вибухи зірок і т. ін.

Наприклад, вивчаючи минулий набір даних Gaia, астрономи встановили, що близько 8−11 млрд років тому Чумацький Шлях зіткнувся з іншою галактикою. Крім того, ми вже знаємо і про майбутні зіткнення — після поглинання карликових галактик Велике і Мале Магелланові хмари, Чумацький Шлях зіткнеться з галактикою Андромеди, що напевно викличе величезні потрясіння для цих світів.

Проте людство навряд чи стане свідком цих подій. Згідно з прогнозами, це зіткнення відбудеться десь через 4,5 млрд років, приблизно тоді, коли загине Сонце. Новий випуск Gaia дозволить вченим краще вивчити зіткнення і уточнити велику кількість деталей про нього. І, можливо, навіть змінити вже встановлені часові межі.

Є шанс, що нашим нащадкам таки доведеться подумати, як пережити цю катастрофічну подію.

Також завдяки попереднім даним Gaia ми знаємо, що галактичний диск Чумацького Шляху викривлений. Основна гіпотеза — це сталося через давнє зіткнення з іншою галактикою. Нові дані допоможуть астрономам уточнити правдивість цього припущення.

Gaia вважається однією з найуспішніших наукових місій, на базі якої публікується найбільша кількість наукових праць. За словами де Брюйне, найкраще ще попереду, а оновлені дані містять у собі неймовірну кількість прихованих знань, які нам належить розкрити.