Një zbulim i habitshëm rreth evolucionit të galaktikës sonë duke përdorur të dhënat nga misioni Gaia ka gjetur një numër të madh yjesh të lashtë në orbita të ngjashme me atë të diellit tonë. Ata formuan diskun e hollë të Rrugës së Qumështit më pak se 1 miliard vite pas Big Bengut, disa miliard vite më herët se sa ishte besuar më parë.
Galaktika e Rrugës së Qumështit ka një halo të madhe, një bulëz qendrore, një disk të trashë dhe një disk të hollë. Shumica e yjeve janë të vendosur në të ashtuquajturin disk të hollë të Rrugës së Qumështit dhe ndjekin një rrotullim të organizuar rreth qendrës galaktike. Yjet e mesëm të moshës si Dielli ynë 4.6 miliard vjeçar i përkasin diskut të hollë, i cili zakonisht mendohej të kishte filluar të formohej rreth 8 deri në 10 miliard vite më parë.
Të kuptuarit se si u formua Rruga e Qumështit është një qëllim i madh i arkeologjisë galaktike. Për të arritur këtë, duhen harta të detajuara të galaktikës që tregojnë moshat, përbërjet kimike dhe lëvizjet e yjeve. Këto harta, të njohura si harta krono-kemo-kinematike, ndihmojnë për të zbërthyer historinë e galaktikës sonë. Krijimi i këtyre hartave të detajuara është sfidues sepse kërkon grupe të mëdha të dhënash të yjeve me mosha të njohura saktësisht.
Një qasje e zakonshme për të kapërcyer këtë sfidë është të studiohen yjet shumë të varfër me metale, të cilët janë të lashtë, për të siguruar një dritare në Rrugën e Qumështit të hershme. Yjet shumë të varfër me metale dihet që janë të lashtë sepse ishin ndër yjet e parë që u formuan kur universi ishte ende kryesisht i përbërë nga hidrogjeni dhe heliumi, para se shumë nga elementët më të rëndë të krijoheshin dhe shpërndaheshin nga gjeneratat e njëpasnjëshme të yjeve.
Duke përdorur një grup të dhënash nga Misioni Gaia i Agjencisë Evropiane të Hapësirës (ESA), një ekip ndërkombëtar i udhëhequr nga astronomët nga Instituti për Astrofizikë Potsdam (AIP) studioi yjet në lagjen diellore, rreth 3,200 vite dritë përreth diellit. Ata zbuluan një numër befasues të yjeve shumë të vjetër në orbita të diskut të hollë; shumica e tyre janë më të vjetër se 10 miliard vite, disa prej tyre madje më të vjetër se 13 miliard vite.
Këta yje të lashtë tregojnë një gamë të gjerë të përbërjeve të metaleve: disa janë shumë të varfër me metale (siç pritej), ndërsa të tjerë kanë dyfishin e përmbajtjes metalike të diellit tonë shumë më të ri, duke treguar se një pasurim i shpejtë me metale ka ndodhur në fazën e hershme të evolucionit të Rrugës së Qumështit.
“Këta yje të lashtë në disk sugjerojnë se formimi i diskut të hollë të Rrugës së Qumështit filloi shumë më herët se sa mendohej më parë, me rreth 4-5 miliard vite,” shpjegon Samir Nepal nga AIP dhe autor kryesor i studimit, i cili është pranuar për botim nga Astronomia dhe Astrofizika dhe është në dispozicion në serverin e parapublikimeve arXiv.
“Ky studim gjithashtu thekson se galaktika jonë pati një formim intensiv të yjeve në epokat e hershme që çoi në një pasurim shumë të shpejtë me metale në rajonet e brendshme dhe formimin e diskut. Ky zbulim përshtatet me afatin kohor të formimit të diskut të Rrugës së Qumështit me ato të galaktikave me zhvendosje të lartë të kuqe të vëzhguara nga Teleskopi Hapësinor James Webb (JWST) dhe Teleskopi Radio ALMA (Atacama Large Millimeter Array).
“Kjo tregon se disqet e ftohta mund të formohen dhe stabilizohen shumë herët në historinë e universit, duke siguruar njohuri të reja në evolucionin e galaktikave.”
“Studimi ynë sugjeron që disku i hollë i Rrugës së Qumështit mund të jetë formuar shumë më herët se sa kishim menduar, dhe se formimi i tij është lidhur ngushtë me pasurimin e hershëm kimik të rajoneve më të brendshme të galaktikës sonë,” shpjegon Cristina Chiappini. “Kombinimi i të dhënave nga burime të ndryshme dhe aplikimi i teknikave të avancuara të mësimit makinerik na kanë mundësuar të rrisim numrin e yjeve me parametra yjorë me cilësi të lartë, një hap kyç për të na çuar në këto njohuri të reja.”
Rezultatet u bënë të mundshme nga lëshimi i tretë i të dhënave të misionit Gaia. Ekipi analizoi parametrat yjorë të më shumë se 800,000 yjeve duke përdorur një metodë të re të mësimit makinerik që kombinon informacione nga lloje të ndryshme të të dhënave për të siguruar parametra yjorë të përmirësuar me saktësi të lartë. Këto matje të sakta përfshijnë gravitetin, temperaturën, përmbajtjen metalike, distancat, kinematikën dhe moshën e yjeve.
Në të ardhmen, një teknikë e ngjashme e mësimit makinerik do të përdoret për të analizuar miliona spektre, të mbledhura nga studimi 4MIDABLE-LR me Teleskopin Spektroskopik Multi-Objektiv me 4 metra (4MOST), duke filluar operacionet në 2025.
Më shumë informacione: Samir Nepal et al, Discovery of the local counterpart of disc galaxies at z > 4: The oldest thin disc of the Milky Way using Gaia-RVS, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2402.00561
Zhurnalet ku u botua: Astronomy & Astrophysics , arXiv
