Чтобы правильно представить себе историю Галактики, нужно знать её возраст. Некоторое время назад было установлено, что древнейшие компоненты Млечного Пути — шаровые скопления. В них замечены звёзды, сформировавшиеся 13,5 млрд лет назад — всего через 200 млн лет после Большого взрыва.

На этот раз астрономы из Научного института космического телескопа (США) уточнили возраст формирования внутренней части галактического гало Млечного Пути. Предложенная датировка поддерживает версию о формировании нашей Галактики в результате столкновения двух более ранних протогалактик, сформировавшихся в разное время.

Ранее исследователи пытались изучать внутреннюю часть гало Млечного Пути — регион, вращающийся внутри основного спирального диска Галактики, но смогли лишь примерно датировать его в диапазоне от 10 до 13 млрд лет. Нынешняя работа уточнила возраст внутреннего гало при помощи принципиально нового метода.

При этом возраст внутреннего гало был определён в 11,4 млрд лет, с возможной ошибкой в 700 млн лет в ту или иную сторону.

«Датирование должно помочь астрономам в лучшем понимании галактической эволюции, — говорит Джейсон Калираи (Jason Kalirai), автор исследования. — Зная возраст нашей Галактики и имея представление о её эволюции, можно продвинуться в понимании принципов развития иных галактик».

Как известно, Млечный Путь состоит из трёх основных частей: галактического ядра со сверхмассивной чёрной дырой в центре, тонкого периферийного диска (в котором находится и Солнце) и почти идеально круглого внутреннего гало. Последнее состоит из шаровых скоплений, в которых плотно «упакованы» сотни тысяч звёзд. Сегодня среди астрономов принято разделять внутреннее и внешнее гало, поскольку, предположительно, они были образованы звёздами разных поколений.

По современным представлениям, три основные составные части Млечного Пути сформировались в разное время, причём именно гало было первым, вероятно, содержа в себе элементы более старой из двух протогалактик, при столкновении которых образовался Млечный Путь. Во внешнем гало самые старые шаровые скопления, как мы уже упоминали, имеют возраст в 13,5 млрд лет, то есть они появились всего через 200 млн лет после Большого взрыва. Однако возраст самого гало исследователи до сих пор не могли установить, так как стандартные методы определения возраста слишком неточны для слабых звёзд: наименее массивные могут существовать до триллиона лет, слабо меняя при этом светимость и металличность. Следовательно, и ошибки в фиксации их возраста могут достигать времени, сравнимого со сроком существования Вселенной.

Чтобы точно измерить возраст звёзд внутреннего галактического гало, учёный использовал принципиально новый метод: он исследовал те белые карлики, которые недавно сбросили свою оболочку. Зная некоторые параметры звёзд перед их кончиной, Джейсон Калираи измерил эмиссию водорода из белого карлика, которую он напрямую связывает с массой и возрастом белого карлика.

Для проверки этой гипотезы учёный вначале измерил уже известный возраст шарового скопления Messier 4, получив тот же результат (12,5 млрд лет), что и обычными методами. Затем он изучил недавно превратившиеся в белые карлики звёзды из внутренней части галактического гало и получил цифру в 11,7 млрд лет. По его словам, она подтверждает теорию о формировании Млечного Пути из двух более старых структур, к одной из которых принадлежат древнейшие шаровые скопления (13,5 млрд лет), а к другой — сформировавшиеся почти на 2 млрд лет позже звёзды внутренней части галактического гало.

Исследователь отметил, что использованная им техника установления возраста звёзд, ставших недавно белыми карликами, подходит только для Млечного Пути, так как нынешние телескопы не позволяют детально видеть столь небольшие звёзды в других галактиках.

Результаты работы опубликованы 30 мая в журнале Nature.

Подготовлено по материалам Space.Com.