Астрономы из Университета Барселоны с помощью космологических симуляций наконец-то раскрыли природу загадочной химической бимодальности в нашей Галактике: звёзды делятся на две чёткие группы по соотношению магния и железа (Mg/Fe), хотя по общей металличности сильно пересекаются. Работа опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Две последовательности вместо одной

В окрестностях Солнца звёзды образуют две параллельные ветви на диаграмме [Mg/Fe]–[Fe/H]: одна — «богатая» магнием (низкая металличность, старые звёзды диска), другая — «бедная» (молодые звёзды). Десятилетиями считалось, что вторая ветвь появилась из-за слияния с карликовой галактикой Gaia-Sausage-Enceladus около 10 млрд лет назад. Но новые симуляции проекта Auriga показали: это не единственный и даже не обязательный сценарий.

Как симуляции решили загадку

Команда смоделировала 30 галактик, похожих на Млечный Путь. Выяснилось, что бимодальность возникает двумя разными путями:

  • чередование мощных всплесков звездообразования и длительных «затиший»;
  • резкие изменения притока металлобедного газа из внешнего гало.

В обоих случаях свежий газ разбавляет межзвёздную среду, меняя химический состав новых звёзд и создавая вторую последовательность — без необходимости катастрофических слияний.

«Это исследование показывает, что химическое устройство Млечного Пути не является универсальным шаблоном, — отметил ведущий автор Мэттью Оркни. — Разные галактики могут прийти к похожему результату, пройдя совершенно разными путями. Это важный шаг к пониманию их эволюции».

Что будет дальше

Авторы подчёркивают: форма и наклон химических последовательностей — это «отпечаток пальцев» истории звездообразования конкретной галактики. В ближайшие годы телескопы вроде 4MOST и WEAVE проверят предсказания на других галактиках.

«Мы ожидаем увидеть большое разнообразие таких химических последовательностей в других галактиках, — заключил соавтор Шервен Лапорт. — Эти данные помогут уточнить историю эволюции и нашего собственного Млечного Пути».

Вкратце

Симуляции Auriga показали: «химическое раздвоение» звёзд Млечного Пути может возникать без слияния с Gaia-Sausage-Enceladus — достаточно чередования всплесков звездообразования и притоков свежего газа из гало. Это объясняет две параллельные последовательности по Mg/Fe и открывает новый способ «читать» историю галактик по их химическому составу.