Галактики, подобные Млечному Пути, образовались с течением времени путем слияния более мелких галактик-предшественников. Группе исследователей удалось реконструировать историю слияний нашей родной галактики на основе ее шаровых скоплений. При этом они обнаружили ранее неизвестное событие столкновения, которое навсегда изменило внешний вид Млечного Пути.
В Млечном Пути насчитывается более 150 шаровых звездных скоплений. NGC 6752 - одно из них. © ESO
Шаровые скопления - это плотные группы из миллионов звезд, возраст которых почти равен возрасту самой Вселенной. В Млечном Пути их насчитывается более 150. «Многие из них происходят из меньших галактик, которые когда-то слились с нашей родной галактикой», - объясняет доктор Дидерик Круийссен из Центра астрономии Гейдельбергского университета. Чтобы исследовать этот процесс слияния, ученый из Гейдельберга и его коллега доктор Джоэл Пфеффер из Ливерпульского университета Джона Мурса в Великобритании и ее исследовательская группа провели серию сложных компьютерных симуляций под названием E-MOSAICS. Эти симуляции охватывают полную модель образования, эволюции и разрушения шаровых скоплений.
Немецко-британская группа использовала результаты, чтобы связать возраст, химический состав и орбитальное движение шаровых скоплений со свойствами галактик-предшественников, в которых они образовались более десяти миллиардов лет назад. Применяя результаты своего моделирования к конкретным группам шаровых скоплений в Млечном Пути, ученые смогли определить, какую звездную массу содержали в себе галактики-предшественники и в какой момент времени они слились с нашей родной галактикой.
«Самая большая проблема заключалась в том, что орбитальные движения шаровых скоплений меняются в процессе слияния чрезвычайно хаотично», - объясняет Круийссен. - «Чтобы преодолеть эту сложность, мы разработали нейронную сеть и обучили ее с помощью моделирования E-MOSAICS. Мы были поражены тем, как именно искусственный интеллект (ИИ) способен реконструировать процессы слияния галактик, которые мы моделировали, используя только их шаровые скопления».
Затем исследователи использовали ИИ для изучения свойств шаровых скоплений в Млечном Пути и смогли с высокой точностью определить звездные массы и время слияния с нашей галактикой галактик-предшественников. Кроме того, они обнаружили ранее неизвестное столкновение Млечного Пути с неизвестной галактикой, которую ученые окрестили «галактикой-спрутом».
«Столкновение с галактикой Спрута, должно быть, стало самым значительным событием, которое когда-либо видел Млечный Путь», - говорит Круийссен. До сих пор предполагалось, что столкновение с галактикой Гайя-Энцелад около девяти миллиардов лет назад было крупнейшим событием столкновения в истории Млечного Пути. Однако слияние с галактикой Спрута произошло одиннадцать миллиардов лет назад, в то время, когда Млечный Путь был в четыре раза менее массивным, чем сегодня. «Следовательно, это столкновение должно было навсегда изменить внешний вид нашей родной галактики», - считает ученый из Гейдельберга.
Основываясь на своих текущих результатах, исследовательская группа разработала первое полное генеалогическое древо нашей родной галактики. Соответственно, за свою историю Млечный Путь соединился с пятью галактиками, в которых было собрано более 100 миллионов звезд. Сюда же следует добавить еще около десяти других галактик с не менее чем десятью миллионами звезд в каждой. Столкновения с самыми массивными галактиками-предшественниками должны были происходить от шести до одиннадцати миллиардов лет назад.
Круйссен убежден, что результаты исследования могут помочь найти останки этих галактик-предшественников в составе Млечного Пути. «В отношении более пяти из них мы уже получили результаты. А с помощью существующих и будущих телескопов можно будет найти их все», - подчеркивает ученый из Гейдельберга.
