Столкновение с карликовой галактикой перевернуло Млечный Путь 10 миллиардов лет назад

Астрономы обнаружили убедительные доказательства того, что Млечный Путь был перевёрнут на бок после прямого удара, нанесённого заблудшей галактикой задолго до рождения Солнечной системы. Катастрофическое столкновение произошло около 10 миллиардов лет назад, когда в Млечный Путь врезалась карликовая галактика, известная астрономам как Gaia Sausage (Гайя-Сосиска).

Как столкновение изменило Млечный Путь

Млечный Путь разорвал «Сосиску» на части и поглотил её звёзды, однако хаос, вызванный этим событием, вероятно, привёл к тому, что весь диск Галактики перевернулся более чем на 90 градусов и занял то положение, которое мы наблюдаем сегодня. Учёные из Даремского университета использовали суперкомпьютерное моделирование, чтобы показать: галактики, похожие на Млечный Путь, при лобовых столкновениях с Gaia Sausage испытывают «переворот диска», который медленно, но кардинально меняет их ориентацию. «На это, вероятно, уходит как минимум несколько сотен миллионов лет», — отметил Кирилл Батраков, ведущий автор исследования.

Разгадка тайны медленного вращения звёзд гало

Открытие было сделано в ходе изучения загадочно медленного вращения звёзд в гало Млечного Пути — разреженном, шарообразном облаке звёзд, окружающем Галактику. Большинство звёзд гало когда-то сформировались в меньших галактиках, которые подошли слишком близко к Млечному Пути и со временем слились с ним. Предыдущие наблюдения миссии Gaia Европейского космического агентства показали, что звёзды в диске Млечного Пути обращаются вокруг его центра со скоростью около 220 км/с. Но долгое время оставалось загадкой, почему звёзды в звёздном гало вращаются гораздо медленнее — примерно 25 км/с. Чтобы объяснить это различие, команда Даремского университета обратилась к компьютерному моделированию эволюции галактик, похожих на Млечный Путь.

Моделирование показало, что галактики приобретают медленно движущиеся звёзды в своих гало, если по ним был нанесён лобовой удар соседними галактиками размером с Gaia Sausage, после чего произошёл переворот диска. Подробности исследования были представлены на этой неделе на Национальном астрономическом собрании Королевского астрономического общества в Бирмингеме.

Древнее столкновение впервые было обнаружено в 2018 году, когда международная группа астрономов использовала дальнейшие наблюдения миссии Gaia для составления карты движения звёзд через Млечный Путь. Некоторые звёзды двигались по радикальным, «сосисочным» орбитам, и исследователи пришли к выводу, что они возникли из карликовой галактики, которая врезалась прямо в центр Млечного Пути. Экстремальные орбиты этих звёзд стали неопровержимым доказательством колоссального столкновения и дали карликовой галактике название Gaia Sausage.

Сейчас астрономы считают это столкновение последним крупным слиянием Галактики и определяющим событием в её истории. Оно коренным образом изменило Млечный Путь, создав балдж в центре и сформировав звёздное гало. Хотя Gaia Sausage классифицируется как карликовая галактика, она содержала звёзды, газ и тёмную материю общей массой более 10 миллиардов солнечных масс.

Следующее крупное потрясение может произойти не раньше чем через несколько миллиардов лет, когда соседняя карликовая галактика — Большое Магелланово Облако — сольётся с Млечным Путём. Ещё одно слияние уже идёт с гораздо меньшей карликовой галактикой Стрелец (Sagittarius). Как ожидается, оно окажет гораздо менее драматическое влияние на наш космический дом. «Масса этой галактики не так велика, как у Gaia Sausage, поэтому она не повлияет на Млечный Путь так сильно, к тому же сам Млечный Путь теперь гораздо массивнее, чем был тогда», — пояснил Батраков.