Dio zvjezda rasutih po centru Mlečnog puta su ostaci drevnog galaktičkog jezgra, kada je naša galaksija još bila nova.
Koristeći mjerenja sa najtačnije trodimenzionalne mape galaksije ikada sastavljene, kao i neuronsku mrežu za ispitivanje hemijskog sastava preko 2 miliona zvezda, tim astronoma je identifikovao 18.000 zvezda iz detinjstva naše galaksije, kada je tek bilo kompaktna kolekcija proto-galaksija koje se okupljaju da sanjaju o većim stvarima.
Nagoveštaji ove zvjezdane populacije su identifikovani u prijethodnim studijama.
„Ali naši rezultati“, piše tim predvođen astronomom Hans-Valterom Riksom sa Instituta za astronomiju Maks Plank, „značajno potkrepljuju postojeću sliku pokazujući da zaista postoji čvrsto vezan in situ ‘ledeni breg’, čiji su savjeti prepoznat ranije“.
13 milijardi godina duga istorija Mlečnog puta je ogromna, ukusna slagalica koju treba rekonstruisati na osnovu današnjeg stanja galaksije.
Populacije zvjezda mogu se povezati na osnovu zajedničkih osobina kao što su njihovo kretanje i hemijski sastav, svojstvo poznato kao metalnost. Ovde dolazi ESA-ina svemirska opservatorija Gaia.
Satelit je godinama bio gore i deli Zemljinu orbitu oko Sunca, pažljivo prateći zvjezde i mjereći njihove trodimenzionalne pozicije i kretanja unutar galaksije.
Pored toga, Gaia vrši mjerenja koja omogućavaju procijenu metalnosti zvjezda.
Metalnost može povezati zvjezde zajedno, jer su zvezde sličnog sastava mogle biti rođene na istom mestu u isto vreme. Ali to nam takođe može otprilike reći koliko je stara zvjezda, jer određeni elementi jednostavno nisu bili prisutni u Univerzumu dok nisu postojale zvezde koje bi ih napravile.
Neposredno nakon Velikog praska pre 13,8 milijardi godina, nije bilo puno elementarne raznolikosti.
Primordijalni Univerzum se uglavnom sastojao od vodonika, sa malo helijuma, i ne mnogo više. Kada su se prve zvezde formirale od nakupina u ovom medijumu, njihova vrela gusta jezgra su počela da razbijaju atome i formiraju teže elemente: vodonik u helijum, helijum u ugljenik i tako dalje, sve do gvožđa za najmasivnije zvezde.
Kada zvezde dostignu granicu svoje sposobnosti da spoje atomska jezgra, one umiru, često u procesu poput supernove koja raspršuje proizvode njihove fuzije u svemir.
Eksplozije energetskih supernova takođe proizvode teže metale, kao što su zlato, srebro i uranijum. Bebe zvezde tada preuzimaju ove elemente dok se formiraju.
Što se zvezda kasnije u Univerzumu formira, to će verovatno imati više metala. Veća metalnost znači mlađu zvezdu; a smatra se da su zvezde „siromašne metalom“ starije. Ali nisu sve orbite zvezda iste dok se kreću oko galaktičkog centra.
Kada nađete grupu zvezda sa sličnim sadržajem metala, na sličnoj orbitalnoj putanji, razumno je zaključiti da je ova grupa zvezda populacija koja je bila zajedno veoma dugo, možda od formiranja.
Riks i njegove kolege su koristili Gaia podatke da pogledaju zvezde crvene džinove u krugu od nekoliko hiljada svetlosnih godina od Mlečnog puta. Identifikovali su 2 miliona zvezda, svetlost od kojih je analizirana neuronskom mrežom koja je mogla da odredi metalnost.
Pronašli su populaciju zvezda slične starosti, obilja i orbita što sugeriše da su bile prisutne pre nego što je Mlečni put bio ispunjen zvezdama i napuhan sudarima sa drugim galaksijama, počevši od pre oko 11 milijardi godina.
Znamo da su najstarije zvezde u Mlečnom putu prethodile prvom velikom sudaru, sa galaksijom koja se zove Gaja-Encelad, ali izgleda da je ova populacija u galaktičkom centru njihova koherentna populacija.
Riks ih je nazvao „jadno staro srce“ Mlečnog puta, jer su siromašni metalom, veoma stari i mogu se naći u srcu galaksije. Stanovništvo je, kažu istraživači, ostaci proto-galaksija.
Ovi snopovi zvezda koji su se formirali u ranom Univerzumu nisu bile punopravne galaksije, već njihova semena. U detinjstvu Mlečnog puta, tri ili četiri od ovih semenki su se zgrudile da bi formirale jezgro onoga što će postati naša matična galaksija.
Jadne stare zvezde srca nisu rođene u ovim proto-galaksijama, već su generacija zvezda koja je nastala kada su proto-galaktičke zvezde umrle. Oni su, otkrili su istraživači, stari više od 12,5 milijardi godina.
Fascinantno otkriće postavlja mnoga pitanja koja se istraživači nadaju da će istražiti.
