Международная группа исследователей, в которую входят представители Европы, Канады и России, открыла уникальный поток звезд, вращающихся вокруг Млечного Пути. Звездный поток, получивший название C-19, находится к югу от спирали Млечного Пути, а его орбита простирается примерно на 20 000 световых лет от Галактического центра при самом близком приближении и примерно на 90 000 световых лет в самом дальнем. Звездный поток простирается на впечатляющем пространстве ночного неба — примерно в 30 раз больше ширины полной Луны, — хотя невооруженным глазом он не виден.
Используя телескоп Gemini North, расположенный на Гавайях как часть международной обсерватории Gemini, программы NOIRLab NSF, и инструмент GRACES, команда определила, что C-19 является остатком шарового скопления. Кроме того, звезды в потоке обладают уникально низкой долей тяжелых элементов, или, как говорят астрономы, низкой "металличностью". Ранее считалось, что шаровые скопления имеют металличность не ниже 0,2%, но C-19 имеет беспрецедентно низкую металличность менее 0,05% — ниже, чем когда-либо наблюдалось для звездной системы в Млечном Пути или его окрестностях.
Открытие того, что поток с низкой металличностью возник из шарового скопления, имеет значение для образования звезд, звездных скоплений и галактик в ранней Вселенной. Само существование потока доказывает, что шаровые скопления и первые строительные блоки Млечного Пути должны были формироваться в среде с низким содержанием металлов, прежде чем последующие поколения звезд снабжали Вселенную более тяжелыми элементами.
Звездные потоки — это совокупность звезд, которые когда-то мирно обитали в шаровых скоплениях или карликовых галактиках, но с тех пор были разорваны гравитационным взаимодействием и искажены в длинные ручейки звезд, протянувшиеся вдоль первоначальной орбиты скопления.
Неизвестно, существуют ли шаровые скопления с таким небольшим количеством тяжелых элементов — некоторые теории даже предполагали, что они вообще не могут образоваться. Другие теории предполагают, что все они давно бы исчезли, что делает это открытие ключевым для нашего понимания того, как формируются звезды в ранней Вселенной.
Члены команды первоначально обнаружили C-19 в данных миссии Gaia, используя алгоритм, который они разработали специально для обнаружения звездных потоков. Звезды в C-19 были также определены обзором Pristine — поиском звезд с наименьшей металличностью в Млечном Пути и вокруг него с использованием телескопа Канада-Франция-Гавайи на Гавайях — как достаточно интересные, чтобы заслужить дальнейшее развитие. наблюдения. Чтобы определить происхождение звезд, составляющих C-19, астрономам потребовались подробные спектры от GRACES. Команда также собрала данные с помощью спектрографа, установленного на Gran Telescopio Canarias на Ла-Пальме на Канарских островах.
GRACES предоставил важные ключи к разгадке того, что C-19 является разрушенным шаровым скоплением, а не более распространенной разрушенной карликовой галактикой. Ученые предпологали, что это был поток с очень низким содержанием металлов, но для идентификации его как шарового скопления требовались точные значения металличности и подробные сведения о химическом содержании, доступные только со спектрами с высоким разрешением.
Наблюдения Близнецов предполагают, что скопление, должно быть, образовалось из очень ранних поколений звезд, что делает C-19 замечательным реликтом того времени, когда формировались самые первые группы звезд. Следовательно, это открытие улучшает наше понимание образования звезд и звездных скоплений, возникших вскоре после Большого взрыва, и предоставляет близкую к дому естественную лабораторию для изучения древнейших структур в галактиках.