Незважаючи на тисячі років досліджень і спостережень, астрономи досі не знають про Галактику Чумацького Шляху. В даний час астрономи підрахували, що вона охоплює 100 000 до 180 000 світлових років і складається з 100 до 400 мільярдів зірок. Крім того, протягом десятиліть виникали невирішені питання щодо того, як еволюціонувала структура нашої галактики протягом мільярдів років.
Наприклад, астрономи давно підозрюють, що галактичний ореол походить від гігантських структур зірок, що орбітують над і під плоским диском Чумацького Шляху - утворився з уламків, залишених позаду менших галактик, що злилися з Чумацьким Шляхом. Але згідно з новим дослідженням міжнародної команди астрономів, виявляється, що ці зірки, можливо, виникли в межах Чумацького Шляху, але потім були вигнані.
Дослідження нещодавно з’явилося в журналі Природа під заголовком "Дві хімічно схожі зоряні надмірності на протилежних сторонах площини Галактичного диска". Дослідженням керувала Маргія Бергманн, науковий співробітник Інституту астрономії Макса Планка, і включала членів Австралійського національного університету, Каліфорнійського технологічного інституту та багатьох університетів.
Заради свого дослідження команда спиралася на дані W.M. Обсерваторія Кека, щоб визначити структури хімічного достатку з 14 зірок, розташованих у галактичному ореолі. Ці зірки були розташовані у двох різних ореольних структурах - Трикулюм-Андромеда (Три-І) та зоряні надмірні щільності A13, які перебувають у 14000 світлових років над та під диском Чумацького Шляху.
Як пояснив Бергеман в прес-релізі обсерваторії Кека:
"Аналіз хімічної кількості є дуже потужним тестом, який дозволяє, таким чином, як ДНК, ідентифікувати батьківську популяцію зірки. Відомо, що різні батьківські групи, такі як диск Чумацький Шлях або ореол, карликові супутникові галактики або кульові скупчення, мають радикально різний хімічний склад. Отож, коли ми дізнаємося, з чого складаються зірки, ми можемо негайно пов’язати їх із батьківською сукупністю. "
Команда також отримала спектри з одного додаткового, використовуючи дуже великий телескоп (VLT) Європейської Південної Обсерваторії в Чилі. Порівнюючи хімічні склади цих зірок з такими, які знайдені в інших космічних структурах, вчені помітили, що хімічні склади майже однакові. Вони не тільки були схожими у групах, які вивчали, і між ними, вони тісно узгоджували зразки зірок, виявлені на зовнішньому диску Чумацького Шляху.
З цього вони дійшли висновку, що ці зоряні популяції в Галактичному ореолі утворюються в Чумацькому Шляху, але потім переселяються на місця над і під Галактичним диском. Це явище відоме як "галактичне виселення", де структури відштовхуються від площини Чумацького Шляху, коли масивна карликова карліка проходить через галактичний диск. Цей процес викликає коливання, які викидають зірки з диска, в залежності від того, куди рухається карликова галактика.
"Коливання можна порівняти зі звуковими хвилями на музичному інструменті", - додав Бергеман. "Ми називаємо це" дзвінким "в галактиці Чумацький Шлях" галактозеосмосмологією ", яку теоретично прогнозували десятиліттями тому. Тепер ми маємо найясніші докази цих коливань на отриманому на сьогодні диску нашої галактики! "
Ці спостереження стали можливими завдяки спектрометру Ехель високої роздільної здатності (HiRES) на телескопі Кека. Як розповіла Джуді Коен, професор кафедри астрономії в Каліфорнії та Кейт Ван Нуйс та співавтор дослідження, пояснила:
«Висока пропускна здатність та висока спектральна роздільна здатність HIRES були вирішальними для успіху спостережень за зірками у зовнішній частині Чумацького Шляху. Ще одним ключовим фактором стала безперебійна робота обсерваторії Кека; хороше вказівка та плавна робота дозволяє отримати спектри більшої кількості зірок лише за кілька ночей спостереження. Спектри цього дослідження були отримані лише за одну ніч кекського часу, що показує, наскільки цінною може бути навіть одна ніч ».
Ці висновки дуже захоплюючі з двох причин. З одного боку, це демонструє, що галовні зірки, ймовірно, зародилися в галактичному аналітичному диску - молодшій частині Чумацького Шляху. З іншого боку, це демонструє, що диск Чумацького Шляху та його динаміка набагато складніші, ніж вважалося раніше. Як заявив Еллісон Шеффілд з Громадського коледжу LaGuardia / CUNY та співавтор доповіді:
"Ми показали, що може бути досить часто, коли групи зірок на диску переселяються у більш віддалені царини в Чумацькому Шляху - їх" вигнали "вторгнення супутникової галактики. Подібні хімічні закономірності можуть бути виявлені і в інших галактиках, що вказує на потенційну галактичну універсальність цього динамічного процесу ».
Наступним кроком астрономи планують проаналізувати спектри додаткових зірок у надлишках Три-І та А13, а також зірок в інших зоряних структурах, віддалених від диска. Вони також планують визначити масу та вік цих зірок, щоб вони могли обмежити часові межі, коли відбулося це галактичне виселення.
Зрештою, виявляється, що ще одне давнє припущення про галактичну еволюцію було оновлено. У поєднанні з постійними зусиллями з пошуку ядер галактик - щоб побачити, як пов’язані їх Надмасивні Чорні Діри та утворення зірок - ми, схоже, наближаємось до розуміння того, як розвивалася наша Всесвіт з часом.
