Ученые нашли звездный поток внегалактического происхождения в окрестностях Солнца

Команда астрономов из Израиля и США обнаружила огромный поток из 250 звезд внегалактического происхождения в окрестностях нашей Солнечной системы.

«Мы предполагали, что у Млечного Пути была тихая история слияний, но теперь, имея доступ ко множеству небольших структур, мы понимаем, что это было не так тихо, как казалось», – говорит ведущий автор доктор Лина Несиб, научный сотрудник Института теоретической физики Уолтера Бёрка в Калифорнийском технологическом институте. «Очень мощно иметь все эти инструменты, данные и симуляции. Все они должны быть использованы сразу, чтобы распутать проблему слияний. Мы находимся на начальных этапах, чтобы иметь возможность по-настоящему понять формирование Млечного Пути».

Доктор Несиб и ее коллеги разработали метод отслеживания движений звезд в виртуальных галактиках и маркировки звезд как рожденных в принимающей галактике или аккрецированных как продукты слияний галактик. Звезды двух типов имеют разные метки, хотя различия часто неуловимы.

Эти метки были использованы для обучения модели глубокого обучения, которая затем была протестирована на симуляциях проекта FIRE (Обратная связь в реалистических средах). После того, как они создали свой каталог аккрецированных звезд, астрономы применили его ко второму выпуску данных со спутника ЕКА Gaia.

«Мы спросили нейронную сеть: «Исходя из того, что вы узнали, можете ли вы обозначить, были ли звезды аккрецированы или нет?», – пишет доктор Несиб.

Исследователи сначала проверили, может ли нейросеть идентифицировать известные особенности галактики Млечный Путь. К ним относится Gaia Sausage, остатки карликовой галактики, которая слилась с Млечным путем около 6-10 миллиардов лет назад и имеет характерную колбасообразную орбитальную форму.

«У него очень специфическая подпись. Если нейронная сеть работает так, как она должна, мы должны увидеть эту огромную структуру, о которой мы уже знаем», – сказала доктор Несиб.

В итоге там была Gaia Sausage, звездное гало и ручей Гельми, еще одна известная карликовая галактика, которая слилась с Млечным путем в далеком прошлом и была открыта в 1999 году. Модель также определила другую структуру в анализе: скопление из 250 звезд, вращающихся вместе с диском Млечного Пути.

«Моя первая реакция – у меня ошибка», – сказала доктор Несиб. «А ты говоришь:”О, нет!”. Я не говорила никому из моих сотрудников в течение трех недель. Потом я начала понимать, что это не ошибка, это реально и ново».

Авторы утверждают, что новооткрытый звездный поток, названный Никс, является остатком разрушенной карликовой галактики, которая слилась с Млечным путем миллиарды лет назад.

«Поток Никс дает первое указание на то, что такое событие произошло в Млечном Пути», – сказали они. «Такие звездные потоки, как полагают, представляют собой шаровые скопления или карликовые галактики, которые были вытянуты вдоль своей орбиты приливными силами до полного разрушения».

Ученые определили дополнительный поток, названный Никс-2, с аналогичными характеристиками движения и звезд, но противоположной скоростью.

«Это говорит о том, что Никс-2 относится к Никс и может фактически быть мусором из отдельного прохода той же спутниковой галактики», – пишут ученые в своем исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy 6 июля.

DOI: 10.1038/s41550-020-1131-2