Женщина исследователь, которая восстановила тайную историю Млечного Пути

Ее зовут Амина Хельми, и она живет в Нидерландах. Эта ученая, одна из лауреаток престижной премии Кавли в области астрофизики 2026 года, продемонстрировала, что Млечный Путь образовался в результате столкновений с другими галактиками.

Млечный Путь , в котором находятся наша Солнечная система, Солнце и Земля, не всегда был такой спокойной и упорядоченной галактикой, какой кажется сейчас. За этим диском звезд скрывается история огромных столкновений, и ученая, родившийся в Баия-Бланке, Аргентина , обнаружил доказательства этого.

Ее зовут Амина Хельми , она родилась 6 октября 1970 года. Она изучала астрономию в Национальном университете Ла-Платы, а сейчас является профессором и научным сотрудником в Университете Гронингена на севере Нидерландов . Три десятилетия она посвятила восстановлению истории Млечного Пути, звезда за звездой.

Сегодня, в среду, 10 июня, Норвежская академия наук и литературы объявила, что Хельми стала одной из лауреаток престижной премии Кавли в области астрофизики 2026 года, высшей награды в ее области во всем мире.

Она разделила награду с астрономами Василием Белокуровым и Родриго Ибатой . Их отметили «за обнаружение ископаемых свидетельств прошлых слияний, доказывающих, что Млечный Путь был сформирован путем иерархической аккреции», то есть он рос, поглощая меньшие галактики.

Трое исследователей получат награду в Осло в сентябре и разделят между собой один миллион долларов. Премия Кавли присуждается каждые два года в трех областях (астрофизика, нанонаука и нейронаука), которые систематически не охватываются Нобелевской премией.

Это часть сотрудничества между Фондом Кавли, Министерством образования и науки Норвегии и Норвежской академией наук и литературы.

Галактический археолог

Специализация Хельми имеет название: галактическая археология. Подобно тому, как археолог восстанавливает цивилизации по погребенным фрагментам, она восстанавливает историю Млечного Пути по звездам.

В химическом составе каждой из них содержится нечто, подобное ДНК, что раскрывает место и время её рождения. «Это как ДНК, запечатлённая в атмосфере звезды», — объяснила Хельми

В сочетании с измерениями их движений и возраста, эта запись позволяет нам проследить историю Млечного Пути с точностью, недостижимой в других галактиках.

Её первое крупное открытие произошло во время работы над докторской диссертацией в Лейденском университете. В 1999 году, используя данные со спутника Hipparcos — предшественника Gaia — Хельми обнаружила группу звезд в окрестностях Солнца, которые двигались иначе, чем остальные. Она опубликовала свои результаты в журнале Nature .

Спутник Gaia Европейского космического агентства с беспрецедентной точностью отобразил движение более миллиарда звезд в Млечном пути/ЕКА.

«Это были остатки меньшей галактики, которую Млечный Путь поглотил миллиарды лет назад, и это было первым прямым доказательством того, что наша галактика образовалась в результате слияний», — сказал он.

Со временем научное сообщество стало называть эти структуры «токами Гельми» в честь исследовательницы, и по сей день они упоминаются с её фамилией в рецензируемых научных журналах.

Самое недавнее открытие было сделано с помощью Gaia, спутника Европейского космического агентства (ESA) , который составил карту движения более миллиарда звезд.

Используя эти данные, Хельми и её команда обнаружили следы последнего крупного слияния, которое пережил Млечный Путь : столкновения с другой галактикой, произошедшего приблизительно десять миллиардов лет назад, когда Солнца еще не существовало, а галактика была еще молодой системой. Они назвали эту поглощенную систему Гайя-Энцелад , согласно их работе, опубликованной в журнале Nature в 2018 году.

ДНК звёзд

Для доказательства столкновения, произошедшего десять миллиардов лет назад, необходим тот же принцип, что и в археологии, но применительно к космосу. Самые древние звезды в Млечном Пути вращаются в сферической области, окружающей диск галактики, называемой гало.

«Когда мы изучали их с помощью данных Gaia, мы обнаружили нечто несоответствующее: большая часть этих звезд движется в противоположном направлении по сравнению с остальными», — отметил он. «Большинство звезд движутся по часовой стрелке, но те, которые мы изучали, двигались против часовой стрелки. И это уже необычно»

Когда был проанализирован химический состав, разница стала еще очевиднее: эти звезды родились не в Млечном пути. Их химическая ДНК принадлежала другой галактике, и эти данные позволили ученым определить размер этой системы, время столкновения и его последствия.

В результате столкновения первоначальный диск Млечного Пути исказился, нагрелся и образовался новый слой звёзд в галактике. Это было, как описал это Хельми, «столкновение титанов».

Это открытие также разрешило противоречие, которое беспокоило астрономов. Космологическая модель предсказывает, что галактики растут за счет последовательных слияний, но Млечный Путь имеет упорядоченную дисковую форму, которая казалась несовместимой с бурной историей развития галактик.

Ответ заключается в том, что слияния действительно происходили, но на очень раннем этапе. «С момента этого слияния и до наших дней никаких крупных событий не происходило», — объяснила Хельми. Галактика успела восстановиться и сохранить свою структуру за последние десять миллиардов лет.

От Баия-Бланки до космоса

Страсть Хельми к Млечному Пути зародилась задолго до публикации работ и использования информации, полученной с помощью искусственных спутников.

«Мне было одиннадцать лет, когда я с семьей отправилась из Баия-Бланки в Буэнос-Айрес на каникулы, и мы посетили планетарий», — вспоминает он.

Изображения неба, проецируемые на потолок планетария имени Галилео Галилея, произвели на неё неизгладимое впечатление. Год спустя, в седьмом классе (последний год начальной школы в Аргентине в то время), небольшой курс астрономии в рамках урока географии полностью её увлёк.

Окончательный толчок к исследованию дал роман Карла Сагана «Контакт» , главный герой которого — астроном, расшифровавший математическое послание о Вселенной. «Больше всего меня привлекает именно это: использование красоты математики для понимания Вселенной », — сказала Хельми о книге, которую она читала в подростковом возрасте.

С 2003 года она работает в Гронингене, где в настоящее время является профессором, руководит исследовательской группой по динамике звезд и преподает динамику галактик.

Её работа почти полностью выполняется за компьютером: моделирование, симуляции, исследование баз данных. «В основном, вы программируете, создаете графику и пытаетесь интерпретировать то, что видите», — объясняет она.

Значительная часть её работы на протяжении многих лет была связана со спутником Gaia, принадлежащим Европейскому космическому агентству, с помощью которого он сделал свои самые важные открытия. Его работа была прекращена в прошлом году, но его наследие на этом не заканчивается.

«Осталось опубликовать два больших набора данных — один в конце 2026 года, а другой через четыре года, — которые позволят нам проанализировать все десять лет спутниковых наблюдений», — сказал он.

Для Хельми закрытие миссии стало потерей. «Я участвовала в проекте Gaia практически с самого начала», — призналась она.

Теперь она надеется, что полученные данные позволят ему ответить на вопросы, на которые до сих пор нет ответа: какой была Млечная Галактика в зачаточном состоянии, до великого слияния, и что звездные потоки рассказывают о природе темной материи — невидимой материи, которая, согласно современным моделям, составляет большую часть массы Вселенной.