Astronomové vystopovali některé z nejstarších hvězd v Mléčné dráze, určili jejich polohu a popsali jejich dráhy. Nové poznatky, které shrnuje studie publikovaná v prosinci v magazínu Astrophysical Journal, poskytly pohled na to, jak před 13 miliardami let naše hostitelská galaxie vlastně vznikla.

Čím mladší, tím kovovější

Dřívější studie ukázaly, že jádro naší galaxie vytvořily tři nebo čtyři protogalaxie, které vznikly vedle sebe a spojily se v kompaktní jádro s průměrem několik tisíc světelných let. To je srdce, kolem kterého se vytvořila Mléčná dráha.

Anatomie Mléčné dráhy: Galaktický disk se skládá z tenkého disku (Thin Disc), jehož tloušťka dosahuje několik stovek světelných roků a obsahuje útvary spirálních ramen tvořených jasnými hvězdami, a tlustého disku (Thick Disc). Ten má tloušťku několik tisíc světelných roků. V centru galaxie vidíte výduť (Bulge). Kolem se rozprostírá hvězdné halo (Stellar Halo). | zdroj: Kredit-ESO/S. Brunier

Galaxie polykala hvězdný prach a rostla. Nakynula do současného průměru 150 000 až 200 000 tisíc světelných let, tloušťky přibližně 1000 světelných let a hmotnosti, která se rovná 890 miliardám Sluncí.

Při pátrání po prastarém seskupení protogalaxií analyzoval vědecký tým, který vedl astrofyzik Hans-Walter Rixdata, údaje z kosmického teleskopu Gaia, které se týkaly červených obrů. To jsou hvězdy velkých rozměrů a vysoké svítivosti, které se nachází v pozdní fázi svého vývoje – dochází jim palivo, ve svém jádru přeměnily většinu vodíku na helium.

Stáří hvězd astronomové určovali podle míry, do které jsou „znečištěné“ kovy.

V raném období vesmíru neexistovaly žádné kovy, první generace hvězd byla vytvořena pouze vodíkem a heliem. Když ale tyto hvězdy umíraly a začaly vybuchovat (stávaly supernovami), rozšířily ze svých jader kovy do vesmíru. Každá nová generace hvězd má proto vyšší podíl kovů – metalicitu.

Platí tedy, že čím je hvězda starší, tím je její metalicita nižší.

Kdepak ty hvězdo hnízdo máš?

Vědecký tým vycvičil algoritmus strojového učení, aby se naučil měřit metalicitu. Potom ho nasadil na soubor dat z teleskopu Gaia s více než dvěma miliony červených obrů.

Počítač po jejich zpracování dospěl k závěru, že nejstarší a na kov nejchudší hvězdy (všechny starší než 12,5 miliardy let), se nacházejí v tyčovité struktuře a ve vzdálenosti do 30 000 světelných let od středu Mléčné dráhy. Vzhledem k předpokládanému stáří galaxie (kolem 13 miliard let) tam byly už v jejích počátcích.

Tým je teď bude studovat podrobněji, aby upřesnil jejich chemický vývoj a jejich pohyb. Tím by mohl odpovědět na další otázky o zrodu Mléčné dráhy a jejích počátcích.