Древо Млечного Пути

Современная астрофизика считает, что крупные галактики появляются при слиянии галактик помельче за счет гравитационного притяжения, хотя есть и другие теории. Галактики содержат звезды, пыль, газ и более сложные подсистемы, например шаровые скопления звезд, движущиеся по кеплеровским орбитам вокруг галактических центров. Эти скопления представляют собой компактные кластеры из миллионов звезд с близкими возрастами и металличностью, то есть долей элементов тяжелее гелия.

Если предположить, что при слияниях галактик шаровые скопления обобществляются и становятся спутниками ядра вновь образовавшейся галактики, то можно попытаться выделить их группы, принадлежавшие ее предшественницам. Тем самым удалось бы охарактеризовать мелкие галактики до слияния, а также выяснить, сколь давно они присоединились к Млечному Пути. Для этого, конечно, приходится закладывать в модели немало гипотетических соображений, а расчет требует значительных вычислительных ресурсов.

Именно такой теоретический подход к Галактике, содержащей полторы сотни шаровых кластеров, да еще с применением искусственного интеллекта, реализовала немецко-британская команда ученых под руководством доктора Дидерика Крёйссена из Гейдельбергского университета. У исследователей уже имелась программа E-MOSAICS, позволяющая вычислять характеристики шаровых кластеров для родительских галактик с различными параметрами. Они создали алгоритм нейронной сети и обучили его с помощью результатов работы программы E-MOSAICS. Затем этот искусственный интеллект проанализировал параметры известных скоплений Млечного Пути на предмет связи их возраста, доли тяжелых элементов и параметров орбит с предполагаемыми характеристиками их родительских галактик.

Так впервые была реконструирована генеалогия Млечного Пути, который предположительно «съел» около сотни миллиардов звезд из полутора десятков галактик-предшественниц. Исследователи уточнили времена слияния галактик и их массы, а также выявили ранее неизвестное событие: поглощение Млечным Путем крупной галактики, которую назвали Кракеном. Это произошло одиннадцать миллиардов лет назад, когда масса нашей галактики  была вчетверо меньше теперешней. Другое ранее известное и подтвержденное в работе крупное слияние случилось шесть миллиардов лет назад.
Авторы работы надеются, что им удастся выявить все группировки звезд, доставшихся Млечному Пути от галактик-предшественниц.

(Monthly Notices of Royal Astronomical Society, 498 (2), 2472, 2020)