Анализируя химический состав более чем четырехсот звезд астрономы наткнулись на крайне необычное светило, дальнейшее исследование которого показало, что оно родилось за пределами нашей Галактики, а затем ее звездный дом был поглощен и уничтожен Млечным Путем. Результаты наблюдений и выводы ученых представлены в журнале Nature Astronomy.
«Низкое содержание некоторых элементов у исследованной нами звезды ранее наблюдалось у звезд, проживающих в карликовых галактиках, вращающихся вокруг Млечного Пути, но никогда не встречалось у светил в самом Млечном Пути. Это говорит о том, что она когда-то была частью одного из таких спутников, слившихся с нашей Галактикой», – рассказывают авторы исследования.
Млечный Путь имеет так называемую гало-структуру вокруг своего диска, состоящую из старых звезд, которые рождались на ранних стадиях его формирования. Модели эволюции галактик предсказывают, что в нее входят светила, выросшие в газовых облаках развивающегося Млечного Пути, а также звезды, образовавшиеся в небольших семействах, впоследствии «упавших» на него. Однако как отличить родные звезды от «переселенцев»?
«Звездообразование в карликовых галактиках относительно медленное по сравнению с более крупными структурами, что приводит к разнице в соотношениях химических элементов, зарегистрированных в звездах. Например, отношение содержания магния к железу у светил в карликовых галактиках, блуждающих вокруг Млечного Пути, демонстрируют явное отличие от большинства звезд внутри Млечного Пути», – пояснили авторы исследования.
Основное внимание современных исследований в области эволюции галактик сконцентрировано на поиске доказательства такого сценария формирования путем наблюдения за отдельными звездами в Млечном Пути, отмечают астрономы. Известно, что звезды формируются в облаках межзвездного газа, и соотношения элементов родительского облака придает им особенную химическую сигнатуру, поэтому светила, рожденные близко друг к другу, имеют аналогичный химический состав.
С целью выявить звезды, попавшие в Млечный Путь извне, астрономы использовали спектрограф на телескопе «Subaru» для получения химического состава четырех сотен светил с небольших содержанием металлов, ранее отобранных с помощью спектроскопа LAMOST. Особое внимание астрономов привлекла звезда J1124 + 4535, проживающая в созвездии Большой медведицы: первоначальные наблюдения выявили у нее необычно низкое содержание некоторых элементов, таких как магний, а дальнейшее изучение – высокое содержание европия. Впервые подобное соотношение элементов наблюдается у звезды Млечного Пути и явно указывает на ее внегалактическое происхождение.
«Химический состав, подобный J1124 + 4535, ранее был обнаружен у некоторых звезд в карликовых галактиках, вращающихся вокруг Млечного Пути. Таким образом, мы считаем, что она родилась в ныне исчезнувшей галактике, которая когда-то давно слилась с нашей. Это поддерживает текущий сценарий формирования Галактики, предсказанный моделированием», – заключают авторы исследования.