Эти два потока, названные Шакти и Шива, помогли сформировать младенческий Млечный Путь. Оба они настолько древние, что, скорее всего, сформировались раньше, чем даже самые старые части спиральных рукавов и диска нашей современной галактики.
"Удивительно, что мы вообще можем обнаружить эти древние структуры", — говорит Кхьяти Малхан из Института астрономии Макса Планка (MPIA) в Гейдельберге (Германия), возглавлявший исследование. "Млечный Путь так сильно изменился с момента рождения этих звезд, что мы не ожидали, что сможем так четко распознать их как группу, но беспрецедентные данные, которые мы получаем от Gaia, сделали это возможным".
Используя наблюдения Gaia, исследователи смогли определить орбиты отдельных звезд в Млечном Пути, а также их содержание и состав. "Когда мы визуализировали орбиты всех этих звезд, среди звезд определенного химического состава выделились две новые структуры", — добавляет Кхьяти. "Мы назвали их Шакти и Шива".
Каждый поток содержит массу около 10 миллионов Солнц, причем звезды возрастом от 12 до 13 миллиардов лет движутся по очень похожим орбитам и имеют схожий состав. То, как они распределены, позволяет предположить, что они могли сформироваться как отдельные фрагменты, слившиеся с Млечным Путем на раннем этапе его жизни.
Оба потока направлены к сердцу Млечного Пути. В 2022 году Gaia исследовала эту часть Млечного Пути с помощью своего рода "галактической археологии", которая показала, что в этом регионе находятся самые старые звезды во всей галактике, родившиеся еще до того, как диск Млечного Пути сформировался.
"Звезды здесь настолько древние, что в них отсутствуют многие элементы тяжелых металлов, созданных позднее в период существования Вселенной. Эти тяжелые металлы выковываются внутри звезд и рассеиваются в космосе, когда они умирают. Звезды в сердце нашей галактики бедны металлами, поэтому мы назвали этот регион "бедным старым сердцем" Млечного Пути", — говорит соавтор работы Ханс-Вальтер Рикс, также сотрудник MPIA и ведущий "галактический археолог" в работе 2022 года.
"До сих пор мы распознавали только эти очень ранние фрагменты, которые собрались вместе, чтобы сформировать древнее сердце Млечного Пути. Теперь, благодаря Шакти и Шиве, мы видим первые фрагменты, которые кажутся сравнимо старыми, но расположены дальше. Они означают первые шаги роста нашей галактики к ее нынешним размерам".
Хотя эти два потока очень похожи, они не идентичны. Звезды Шакти вращаются немного дальше от центра Млечного Пути и по более круговым орбитам, чем звезды Шивы. Потоки названы в честь божественной пары из индуистской философии, которая объединилась, чтобы создать Вселенную (или макрокосм).
Около 12 миллиардов лет назад Млечный Путь выглядел совсем не так, как упорядоченная спираль, которую мы видим сегодня. Мы считаем, что наша галактика сформировалась в результате слияния множества длинных неровных нитей газа и пыли, в которых образовались звезды и которые, свернувшись вместе, привели к рождению нашей галактики, какой мы ее знаем. Похоже, что Шаки и Шива — два из этих компонентов, и будущие релизы данных Gaia могут открыть больше.
"Одна из целей Gaia — узнать больше о младенчестве нашей галактики, и она, безусловно, ее достигла", — говорит Тимо Прусти, научный сотрудник проекта Gaia в ЕКА. "Нам нужно точно определить тонкие, но крайне важные различия между звездами в Млечном Пути, чтобы понять, как формировалась и развивалась наша галактика. Для этого нужны невероятно точные данные — и теперь, благодаря Gaia, они у нас есть. Открывая такие удивительные уголки нашей галактики, как потоки Шивы и Шакти, мы заполняем пробелы и рисуем более полную картину не только нашего нынешнего дома, но и нашей ранней космической истории".
