În inima aglomerată și prăfuită a Căii Lactee, ascuns în direcția constelației Săgetătorul, se află un obiect astronomic care i-a nedumerit pe cercetători timp de decenii. Cunoscut sub numele de Terzan 5, acest sistem stelar a fost considerat multă vreme un roi globular obișnuit – una dintre acele aglomerări sferice de stele bătrâne care orbitează în jurul galaxiilor.
Însă noile observații realizate cu ajutorul Telescopului Spațial James Webb și al arhivei de date a Telescopului Hubble au schimbat radical această perspectivă. Terzan 5 pare să fie, de fapt, o relicvă primordială, un „fragment fosil al bulbului galactic”, un supraviețuitor din epoca în care însăși Calea Lactee era în curs de formare.
O fereastră către începuturile galaxiei
În urmă cu aproximativ 12,5 miliarde de ani, Universul era încă tânăr, iar Calea Lactee nu semăna deloc cu galaxia spirală elegantă pe care o observăm astăzi. Regiunea sa centrală, denumită bulb galactic, se forma prin fuziunea și acumularea unor aglomerări de gaz și stele. Aceste structuri primitive, uneori comparate cu niște „cărămizi cosmice”, au constituit materialul din care s-a construit nucleul galaxiei.
Majoritatea acestor fragmente primordiale au dispărut în urma coliziunilor și a proceselor de amestec gravitațional. Totuși, cercetătorii cred acum că Terzan 5 a reușit să supraviețuiască aproape intact, păstrând în structura sa urmele unor epoci foarte îndepărtate din istoria galactică. Descoperirea transformă acest sistem într-o adevărată „fosilă cosmică”, capabilă să ofere informații directe despre procesele care au modelat Calea Lactee în primele sale miliarde de ani de existență.
De ce Terzan 5 nu este un roi globular obișnuit?
Roiurile globulare sunt printre cele mai vechi structuri stelare din Univers. Ele conțin, în general, stele de aceeași vârstă și cu o compoziție chimică asemănătoare, deoarece s-au format într-un singur episod de naștere stelară. În Calea Lactee există peste 150 de astfel de roiuri, iar studiul lor a oferit informații importante despre evoluția galaxiei.
Terzan 5 se comportă însă diferit. Analizele realizate de echipa condusă de astronomul Giorgia Zullo au arătat că sistemul conține nu una, ci patru generații distincte de stele. Acest fapt este aproape fără precedent pentru un roi globular și sugerează că Terzan 5 a avut o istorie mult mai complexă decât se credea anterior.
Cea mai veche populație stelară s-a format în urmă cu aproximativ 12,5 miliarde de ani, aproape simultan cu apariția Căii Lactee. O a doua generație de stele are o vârstă de aproximativ 4,7 miliarde de ani, fiind aproape contemporană cu formarea Soarelui. În plus, observațiile indică existența altor două episoade de formare stelară, produse acum aproximativ 3,8 și, respectiv, 2,5 miliarde de ani.
Această succesiune de generații stelare sugerează că Terzan 5 a fost suficient de masiv pentru a-și reține gazul și elementele chimice produse de stelele mai vechi, folosindu-le ulterior pentru a crea noi generații de stele.
Un sistem care s-a îmbogățit singur
Unul dintre cele mai importante indicii privind natura lui Terzan 5 îl reprezintă compoziția chimică a stelelor sale. Astronomii folosesc termenul de „metalicitate” pentru a descrie abundența elementelor mai grele decât hidrogenul și heliul. În astronomie, aproape toate elementele, de la carbon și oxigen până la fier și aur, sunt considerate „metale”.
Stelele mai tinere din Terzan 5 sunt mai bogate în astfel de elemente decât cele vechi. Acest lucru indică faptul că sistemul a trecut printr-un proces de autoîmbogățire chimică: stelele masive din primele generații au explodat sub formă de supernove, împrăștiind elemente grele în mediul înconjurător, iar acest material a fost ulterior reciclat pentru a forma noi stele.
Un asemenea proces necesită o masă inițială considerabilă. Cercetătorii estimează că strămoșul lui Terzan 5 ar fi fost de cel puțin zece ori mai masiv decât sistemul observat în prezent. De-a lungul miliardelor de ani, acesta a pierdut o mare parte din stele și din gaz, însă a păstrat suficiente caracteristici pentru a dezvălui originea sa neobișnuită.
Puterea combinată a telescoapelor Hubble și Webb
Terzan 5 se află într-o regiune extrem de dificil de observat. Praful interstelar din centrul Căii Lactee blochează o mare parte din lumina vizibilă, ascunzând obiectele aflate în spatele său. Telescopul Hubble a fost primul instrument capabil să distingă stelele individuale din acest sistem dens, însă adevărata revoluție a venit odată cu observațiile în infraroșu realizate de James Webb.
Radiația infraroșie poate traversa norii de praf mult mai eficient decât lumina vizibilă, permițând astronomilor să privească în interiorul regiunilor ascunse ale galaxiei. Prin combinarea datelor provenite de la cele două observatoare, cercetătorii au reușit să măsoare mișcările extrem de fine ale stelelor și să determine cu precizie care dintre ele aparțin lui Terzan 5 și care fac parte din fondul stelar al bulbului galactic.
Rezultatul este una dintre cele mai detaliate imagini ale unui sistem stelar vechi din centrul Căii Lactee și o dovadă puternică în favoarea ideii că Terzan 5 reprezintă o categorie complet nouă de obiecte astronomice.
Un laborator pentru studiul formării galaxiilor
Importanța descoperirii depășește cu mult înțelegerea unui singur roi stelar. Dacă Terzan 5 este într-adevăr un fragment fosil al bulbului galactic, atunci el oferă o oportunitate unică de a studia direct procesele care au construit nucleul Căii Lactee.
Mai mult, existența sa sugerează că și alte structuri similare ar putea fi ascunse în regiunile centrale ale galaxiei. Descoperirea unor noi „fosile galactice” ar putea rescrie modelele actuale privind formarea galaxiilor spirale și ar putea explica de ce nucleul Căii Lactee prezintă o diversitate chimică și stelară atât de mare.
O relicvă a trecutului cosmic
În astronomie, cele mai importante descoperiri apar adesea atunci când un obiect aparent banal refuză să se conformeze regulilor. Timp de decenii, Terzan 5 a fost catalogat drept un roi globular neobișnuit. Astăzi, el se dovedește a fi ceva mult mai valoros: un martor al epocii în care galaxia noastră abia începea să prindă contur.
Prin intermediul acestui sistem stelar, astronomii au obținut o fereastră către trecutul îndepărtat al Căii Lactee, către o perioadă în care primele aglomerări de stele și gaz se uneau pentru a forma una dintre cele peste o sută de miliarde de galaxii din Universul observabil. Într-un anumit sens, Terzan 5 nu este doar un grup de stele, ci o capsulă a timpului cosmic, păstrată timp de peste 12 miliarde de ani în inima galaxiei noastre.
Sursa: Universe Today