Розуміння того, яким був Всесвіт, є однією з найбільших проблем бути астрофізиком. З огляду на суворий розмір Всесвіту (46,6 мільярда світлових років) та приголомшливий вік (13,8 мільярда років), це непросте завдання. Тим не менш, постійні спостереження, розрахунки та комп’ютерне моделювання дозволили астрофізикам дізнатися багато про те, як змінилися галактики та більші структури з часом.
Наприклад, недавнє дослідження колективу з університету Кентуккі (Великобританія) кинуло виклик раніше ухваленим уявленням про те, як наша галактика еволюціонувала стати такою, яку ми бачимо сьогодні. На основі спостережень зоряного диска «Чумацький Шлях», який, як вважалося раніше, гладким, команда знайшла докази асиметричних пульсацій. Це вказує на те, що в минулому наша галактика, можливо, формувалася давніми ударами.
Дослідження під назвою "Томографія Чумацького Шляху з карликовими зірками К і М: Вертикальна структура Галактичного диска" нещодавно з'явилася в Астрофізичний журнал. Під керівництвом Дебори Фергюсон, випускниці Великобританії 2016 року, команда складалася з професора Сьюзен Гарднер - з Коледжу мистецтв і наук Великобританії - та Брайана Янні, астрофізика з Центру астрофізики частинок Фермілаба (FCPA).
Це дослідження розвинулося з старшої дисертації Фергюсона, яку контролював професор Гарднер. У той час Фергюсон прагнув розширити попередні дослідження Гарднера та Янні, які також намагалися зрозуміти наявність пульсацій у зоряному диску нашої галактики. Заради цього нового дослідження команда спиралася на дані, отримані 2,5-метровим телескопом Sloan Digital Sky Survey's (SDSS), розташованим в обсерваторії Apache Point у Нью-Мексико.
Це дозволило команді вивчити просторовий розподіл 3,6 мільйонів зірок у Галактиці Чумацького Шляху, з якої вони підтвердили наявність асиметричних брижі. Вони, за їх словами, можна трактувати як свідчення давніх наслідків Чумацького Шляху - іншими словами, що ці пульсації були наслідком контакту з нашою галактикою в минулому.
Вони можуть включати злиття Чумацького Шляху і карликової галактики Стрільця приблизно 0,85 мільярда років тому, а також поточне злиття нашої галактики з карликовою галактикою Каніс Майор. Як пояснив професор Гарднер у недавньому прес-релізі Великобританії:
"Ці удари вважаються" архітекторами "центральної смуги та спіральних ручок Чумацького Шляху. Так само, як пульсації на поверхні гладкого озера пропонують пройти дальню швидкісну човен, ми шукаємо відхилення від симетрії, на яку б ми очікували в розподілах зірок, щоб знайти докази давніх впливів. Ми знайшли обширні докази порушення всіх цих симетрій і, таким чином, будуємо обґрунтування ролі давніх впливів у формуванні структури нашого Чумацького Шляху ».
Як зазначалося, попередня робота Гарднера також вказувала, що коли мова зайшла про симетрію зірок на півночі / півдні на диску Чумацького Шляху, виникала вертикальна пульсація. Іншими словами, кількість зірок, що лежали над або під зоряним диском, зростала б від однієї вибірки до другої, чим далі вони виглядали від центру галактичного диска. Але завдяки останнім даним, отриманим SDSS, команда мала набагато більшу вибірку, на якій спиралася на свої висновки.
І в кінцевому підсумку ці висновки підтвердили спостереження Фергюсона та Лаллі, а також виявили докази асиметрії в площині галактичного диска. Як пояснив Фергюсон:
«Доступ до мільйонів зірок з SDSS дозволив нам вивчити галактичну структуру абсолютно новим способом, розбивши небо на менші регіони без втрати статистики. Неймовірно спостерігати, як цей проект розвивається, і результати з'являються, коли ми побудували зоряну щільність і побачили інтригуючі візерунки по сліду. Оскільки в цій галузі проводиться більше досліджень, я з радістю бачу, що ми можемо дізнатися про будову нашої галактики та сили, які допомогли її сформувати. "
Розуміння того, як розвивалася наша галактика та яку роль відігравало давнє вплив, має важливе значення для розуміння історії та еволюції Всесвіту в цілому. І крім того, що допомагає нам підтвердити (або оновити) наші сучасні космологічні моделі, подібні дослідження також можуть нам багато чого розповісти про те, що існує в нашій галактиці мільярди років.
Десятиліттями астрономи висловлювали думку, що приблизно через 4 мільярди років Чумацький Шлях зіткнеться з Андромедою. Ця подія, ймовірно, матиме величезні наслідки, що призведе до злиття надмасивних чорних дір обох галактик, зіркових зіткнень та зірвання зірок. Хоча це сумнівне людство буде навколо цієї події, все одно варто знати, як цей процес буде формувати нашу галактику та місцевий Всесвіт.
