После медленного формирования звезд в течение первых нескольких миллиардов лет их жизни, Магеллановы Облака, ближайшие соседи нашей собственной галактики Млечный Путь, улучшили свою игру и теперь быстро формируют новые звезды. Это новое понимание истории Облаков исходит из первых подробных химических карт галактик за пределами Млечного Пути.
Названные в честь исследователя Фердинанда Магеллана, возглавившего первую европейскую экспедицию, совершившую кругосветное путешествие, Большое и Малое Магеллановы Облака являются ближайшими галактическими соседями Млечного Пути - галактиками-компаньонами, которые когда-нибудь сольются с нашей галактикой. Две галактики видны только из Южного полушария, где они выглядят как яркие тонкие облака.
Карта звездной истории
Хотя люди смотрели на Облака на протяжении тысячелетий, астрономы впервые составили подробную карту химического состава звезд внутри них. Проект, осуществляемый Sloan Digital Sky Survey (SDSS), возглавлял астроном NOAO Дэвид Нидевер, который также является профессором физики в Университете штата Монтана..
«Мы нанесли на карту положения, движения и химический состав тысяч звезд в Магеллановых Облаках», - сказал Нидевер. «Чтение этих карт помогает нам восстановить историю того, когда эти галактики сформировали свои звезды».
Эти карты являются первым крупным открытием, сделанным в результате новых южных операций исследования эволюции галактики SDSS в Apache Point Observatory Experiment 2 (APOGEE-2), которое проводится на телескопе Irénée du Pont в Лас-Кампанасе. Обсерватория в Чили.
Создание карт из звездных спектров
Чтобы составить карты, команда SDSS собрала спектры как можно большего числа звезд. Спектры, распространяющие свет от звезды в виде радуги, кодируют движение звезд, их температуру, химические элементы, которые они содержат, и их стадии в звездном жизненном цикле.
Измеряя химический состав звезд галактики, астрономы могут сделать вывод об их «истории звездообразования», грубой записи скорости, с которой звезды формировались с течением времени. Реконструкция возможна из-за разницы во времени жизни звезд разной массы и роли более массивных звезд в обогащении галактик тяжелыми элементами.
По мере того, как звезды стареют, звезды более массивные, чем Солнце, развиваются и взрываются как сверхновые, выбрасывая тяжелые элементы в галактику, в то время как менее массивные звезды продолжают жить. Выброшенные элементы смешиваются с существующим газом, обогащая его. Новые поколения звезд формируются из обогащенного газа и наследуют этот химический состав. Процесс повторяется, и долгоживущие звезды с меньшей массой выживают, чтобы записать историю обогащения галактики. Нанося на карту распространенность этих звезд, астрономы могут «прочитать» запись звездообразования в галактике.
Медленный старт с последующим взрывом
Результаты показывают, что история звездообразования в Больших и Малых Магеллановых Облаках полностью отличается от истории нашей галактики. «В Млечном Пути звездообразование началось как гангстеры, а затем пошло на спад», - объяснил член команды Стен Хассельквист из Университета Юты. «Напротив, в Магеллановых Облаках звезды формировались очень медленно в ранние времена, со скоростью лишь 1/50 скорости звездообразования в Млечном Пути, но эта скорость резко возросла за последние 2 миллиарда лет».
Нидевер считает, что резкое увеличение скорости звездообразования происходит из-за взаимодействия Магеллановых Облаков друг с другом, когда они падают к Млечному Пути.«Облака спокойно начали свою жизнь в относительно изолированной части Вселенной, где не было причин формировать звезды», - сказал Нидевер. «Но за последние несколько миллиардов лет тесное взаимодействие Облаков друг с другом и с Млечным Путем привело к тому, что газ в Облаках превратился в звезды».
Впереди фейерверк
В течение следующих нескольких миллиардов лет Магеллановы Облака продолжат сливаться с Млечным Путем, поскольку гравитационная сила гораздо более массивного Млечного Пути притягивает их. согласно недавней работе, ожидается, что она достигнет еще большего, лихорадочного уровня. Примерно через 2,5 миллиарда лет Большое Магелланово Облако будет полностью поглощено Млечным Путем в результате космического взрыва звездообразования. Наши ближайшие соседи, возможно, начали медленно, но впереди нас ждут захватывающие времена!