ハッブルとガイアが発見したこと
研究チームは、天の川銀河の内側20,000光年以内にある39個の球状星団を分析しました。ハッブル望遠鏡の観測により、正確な相対年代や金属量（ヘリウムより重い元素の豊富さ）の測定が得られました。ガイアのデータは、これらの星団が銀河内でどのように移動しているかを再構築するのに役立ちました。
統計解析により、星団は三つの集団に分けられました。一つは天の川銀河自体で形成されたものです。もう一つは、約100億年前にガイア・ソーセージ・エンケラドゥスと共に到来したものです。三つ目の集団は、独自の年齢、金属量、軌道の順序に従っており、早期に天の川銀河と合併した別の銀河で形成されたことを示しています。
| 探す | 結果 |
|---|---|
| 分析された星団 | 39個の球状星団 |
| LKHのメンバー | 50%以上の確率で割り当てられた12個のクラスター |
| 合併の時期 | Gaia-Sausage-Enceladusの約18億年前 |
| 推定恒星質量 | およそ5億個の太陽質量 |
| 現在の位置 | 銀河中心から6キロパーセク以内にほとんどの破片が存在 |
球状星団はどのように破壊された銀河を保存するか
球状星団は、数万個から数百万個の恒星を含む、密集したおおよそ球形の集団です。多くは銀河の成長の初期段階で形成されました。それらの恒星は共通の起源を持つため、天文学者は銀河系に散らばった孤立した恒星よりも、星団の年齢や化学歴史をより正確に推定することができます。
小型銀河が破壊されると、その球状星団は衝突を生き延びることがあります。元の銀河は消滅しますが、星団は恒星がいつどこで形成されたかの記録を保持します。それらは、恒星がまだ誕生させた雲を取り除いている若い星形成領域、例えば トレジャーチェスト星団のようなものとは非常に異なります。
CARMAプロジェクトは、同じハッブルフィルターと同じ解析方法を用いてクラスターを測定しました。その一貫性により、以前の年齢推定値間の系統誤差が減少しました。典型的な相対年齢の不確かさは数億年まで下げられ、銀河系の激動の若年期にほぼ同時期に形成された集団を区別するのに十分でした。
銀河系内側に潜む三つの集団
研究者たちは、2つ、3つ、または4つの祖先集団を含むモデルを比較しました。統計的に最も支持されたのは三成分モデルでした。これは、銀河系で生まれたクラスター、ガイア-ソーセージ-エンケラドスに関連するクラスター、そしてLKHに割り当てられた中間系列にサンプルを分けました。
以前に緩やかに定義された低エネルギー群に関連付けられた15のクラスターのうち12は、LKH集団に属していた。これらは銀河の内側6キロパーセクに位置し、中心から約19,600光年の距離にある。その領域は混雑しており、塵に覆われ、銀河系の回転する中心バに強く影響されており、古い軌道パターンを消去または歪める可能性がある。
同じ広い領域での他の発見は、まったく異なる証拠に依存している。観測されたのは 銀河中心近くのエリトロロース、たとえば、古い恒星の年齢や運動ではなく、分子の電波署名から得られた。
低エネルギー・クラーケン・ヘラクレスと呼ばれる理由
その名前は、銀河系内側の古代物質を特定するための3つの先行試みを結びつけるものです。低エネルギーの球状星団群は、未知の降着イベントの残骸であると提案されました。シミュレーションでは、「クラーケン」と呼ばれる初期の合併が予測されました。観測調査でも、ケミカルに異なる銀河内側の恒星集団が「ヘラクレス」と名付けられました。
これらのラベルは当初、全く同じ恒星や星団の集まりを正確に表していたわけではなく、いくつかの候補の外部起源は依然として議論の余地がありました。新しい研究では、星団の年齢、金属量、軌道特性を組み合わせて、より明確な集団を定義しています。著者らは、識別に至った研究を認めるために、3つの名前すべてを保持しました。
合併が起こったとき
NASAの8月17日の発表では、この衝突が約118億年前、ビッグバンの約20億年後に起こったと説明されています。Nature Astronomyの論文では、降着（アクリーション）の時期は約123億年前、すなわちビッグバンの約15億年後と推定されています。
この違いは、相対的な銀河団の年齢が絶対的な宇宙時間にどのように基づいているかを反映しています。論文では、自身の銀河団年齢が互いに対して非常に正確であるものの、使用される星のモデルによって絶対的なスケールでは変動する可能性があると注意しています。より確実な結果は次の順序です：LKHがミルキーウェイと合体したのは、ガイア・ソーセージ・エンケラドゥスの約18億年前です。
LKHがミルキーウェイをどのように変えたか
LKHの星質量はGaia-Sausage-Enceladusに匹敵し、推定で約5億個の太陽に相当します。若い銀河系は現在よりもはるかに小さかったため、その大きさの銀河を取り込むことは、初期の星や星団の大部分に大きく貢献したでしょう。
現在確認されているLKHの物質の大部分は、銀河系の奥深くに存在します。この合併は、銀河が現在の円盤を形成する前に、内ハローやバルジの金属量の少ない星形成に寄与した可能性があります。また、銀河系の最も初期の星の一部が銀河外で生まれ、合併を通じて到達したことを示しています。
物理的な銀河は、文化がその明るい帯に非常に異なる意味を与えてきたにもかかわらず、繰り返し再構築されてきました。これらの伝統は、人々がどのようにして銀河系を神話の中で解釈してきたかの別の記録を形成します 世界中の神話における銀河系 合併の歴史が測定されるずっと前からです。
測定されたことと推定され続けていること
ハッブルは、正確な相対年齢と金属量を決定するために使用されるクラスタの光度測定を行いました。ガイアは軌道解析に使用される恒星の運動データを提供しました。このデータは、ミルキーウェイおよびガイア・ソーセージ・エンケラドゥスのクラスタとは異なるLKH系列を含む、3つの異なるクラスタ集団を支持しています。
LKH自体は再構築されたものです。天文学者は衝突前にこの矮小銀河の写真を撮影していません。その質量、合体日時、生き残ったメンバーは統計学的、力学的、化学進化モデルから推定されています。この研究はまた、球状星団を持たなかった、あるいは星団が完全に破壊された小さな初期銀河を除外することもできません。
この結果は、若い天の川が吸収したすべてのものの完全なリストではなく、1つの大きな初期の合体の証拠を強く示しています。
天文学者が次に研究すること
チームは、これまで正確なハッブル年齢測定を受けたことのない球状星団に対しても同じ分析を拡張しています。より大きなサンプルは、銀河内側に埋もれている追加の主要な合体集団が存在するかどうかを明らかにする可能性があります。
PLATOのようなミッションによる将来的な恒星年齢測定は、LKH星団を銀河内側のより広い恒星集団と結びつけるのに役立つ可能性があります。より正確な年齢推定は、衝突の絶対的なタイミングを解明し、同じ初期時期に小さな銀河から供給された物質とLKHの破片を区別することも可能にするでしょう。
よく聞かれる質問
低エネルギー・クラーケン・ヘラクレスとは何ですか？
低エネルギー・クラーケン・ヘラクレス、またはLKHとは、若い天の川銀河と合体した古代の矮小銀河に与えられた名前です。それは、現在銀河中心部で見つかっている独特の球状星団の集団から再構築されています。
LKHはいつ天の川銀河と合体したのですか？
NASAはこの出来事を約118億年前としています。論文のモデルでは約123億年前と推定されています。両方の推定は、ガイア・ソーセージ・エンケラドス合体の約18億年前の時期にあたります。
LKH銀河の大きさはどのくらいでしたか？
研究によると、LKHにはおおよそ5億太陽質量分の星が含まれていたと推定されています。ガスや暗黒物質を含めた総質量はこれより多かったと考えられますが、この分析では直接測定されていません。
天文学者はまだLKHを見ることができますか？
別個の銀河としては見えません。天の川銀河がそれを引き裂き、その物質を吸収しました。天文学者は、共通の年齢、化学組成、軌道挙動を持つ古代の星団を通じて、その生き残った痕跡を特定しています。
ハッブルはその衝突を撮影しましたか？
いいえ。その衝突は太陽系が形成される何十億年も前に起こりました。ハッブルは生き残った球状星団を測定しましたが、付随する衝突の画像はアーティストの概念図です。
