Астрономы нашли аномально бедный металлами звездный поток Млечного Пути

Ученые с помощью спектрометра DESI изучили уникальный звездный поток C-19 с рекордно низкой металличностью. Результаты проливают свет на раннюю историю нашей галактики и распределение темной материи.

Международная группа астрономов представила новые данные о звездном потоке C-19 — одном из самых древних и химически примитивных объектов в гало Млечного Пути. Исследование опубликовано на портале препринтов arXiv.

Расположение звездного потока C19 в гало Млечного Пути. Черные точки показывают 41 звезду главной последовательности и синие черточки — 6 красных гигантов. Все кандидаты в члены C-19, идентифицированы в этом исследовании. Источник: https://phys.org/

Звездные потоки (stellar streams) представляют собой остатки разрушенных карликовых галактик или шаровых скоплений, растянутых гравитацией более крупной галактики вокруг нее наподобие обруча. Их изучение помогает реконструировать историю формирования Млечного Пути и структуру его темного гало.

Поток C-19 оказался особенно интересным: его средняя металличность составляет около –3,36 dex, что делает его самой «бедной тяжелыми элементами» популяцией звезд, когда-либо обнаруженной в нашей галактике.

Звездные потоки Млечного ПутиИсточник: https://phys.org/

Необычные свойства и загадочное происхождение

Наблюдения проводились с использованием спектрографа DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), установленного на 4-метровом телескопе обсерватории Китт-Пик. Ученые проанализировали более 2 тысяч звезд и подтвердили принадлежность 36 новых объектов к потоку C-19.

Длина структуры достигает сотен световых лет, а сама она растянута более чем на 100 градусов на небесной сфере. Масса потока оценивается в 40–50 тысяч солнечных масс.

Особое внимание исследователей привлекли два факта: высокая дисперсия скоростей (около 7,8 км/с) и наличие отклоняющейся группы звезд длиной до 3000 световых лет. По-английски эти «отщепенцы» называются «шпорой» (spur).

По мнению авторов, эти особенности указывают на «кинетически горячую» природу системы. Однако ее происхождение остается неясным: низкая металличность говорит в пользу шарового скопления как первоисточника, тогда как структура — в пользу разрушенной карликовой галактики.

Изучение таких древних объектов позволяет астрономам буквально «раскопать» историю Вселенной. Потоки типа C-19 могут помочь определить распределение темной материи в гало Млечного Пути и исследовать динамику маломассивных галактических субструктур.

Спектрометр DESI на 4-метровом телескопе Николаса У. Мэйолла в Национальной обсерватории Китт-ПикИсточник: https://commons.wikimedia.org/

Для справки

Металличность звезды показывает содержание элементов тяжелее водорода и гелия; чем она ниже, тем древнее объект. Экстремально «бедные металлами» системы считаются аналогами первых галактик во Вселенной. Недавние открытия показывают, что подобные древние звезды могут сохранять химический «отпечаток» первых поколений небесных светил. Некоторые карликовые галактики теряют до 99% произведенных металлов из-за звездных ветров и взрывов сверхновых.