Въпреки хиляди години изследвания и наблюдения, астрономите все още не знаят за Галактиката на Млечния път. В момента астрономите изчисляват, че тя обхваща 100 000 до 180 000 светлинни години и се състои от 100 до 400 милиарда звезди. Освен това в продължение на десетилетия има нерешени въпроси за това как структурата на нашата галактика се е развила в течение на милиарди години.
Например, астрономите отдавна подозират, че галактически ореол идва от гигантски структури от звезди, които орбитат над и под плоския диск на Млечния път - са образувани от остатъци, оставени от по-малки галактики, които са се слели с Млечния път. Но според ново проучване на международен екип от астрономи, изглежда, че тези звезди може да са възникнали в Млечния път, но след това са били изхвърлени.
Проучването наскоро се появи в списанието природа под заглавието „Две химически подобни звездни свръх плътности от противоположните страни на равнината на Галактическия диск“. Изследването е ръководено от Маргия Бергман, изследовател от Института за астрономия Макс Планк и включва членове от Австралийския национален университет, Калифорнийския технологичен институт и множество университети.
Заради проучването си екипът разчита на данни от W.M. Обсерватория Кек, за да определи моделите на химическо изобилие от 14 звезди, разположени в галактическия ореол. Тези звезди са били разположени в две различни ореолни структури - Триъгълникът-Андромеда (Три-И) и звездната наднорменост A13 - които са на 14 000 светлинни години над и под диска на Млечния път.
Както обясни Бергеман в прессъобщението на Keck Observatory:
„Анализът на химичното изобилие е много мощен тест, който позволява по начин, подобен на съвпадението на ДНК, да се идентифицира родителската популация на звездата. Известно е, че различните популации на родители, като диска на Млечния път или ореола, сателитните галактики на джуджета или кълбовидните клъстери, са известни с радикално различни химични състави. Така че след като разберем от какво са създадени звездите, можем веднага да ги свържем с популациите на родителите си. “
Екипът също получи спектри от един допълнителен, използвайки много големия телескоп (VLT) на Европейската южна обсерватория в Чили. Сравнявайки химичните състави на тези звезди с тези, открити в други космически структури, учените забелязали, че химическите състави са почти идентични. Не само, че бяха сходни в и между групите, които се изследваха, те съвпаднаха плътно с моделите на звезди, открити във външния диск на Млечния път.
От това те стигнаха до извода, че тези звездни популации в Галактическия ореол са се образували в Млечния път, но след това са преместени на места над и под Галактическия диск. Това явление е известно като "галактическо изгонване", където структурите са изтласкани от равнината на Млечния път, когато масивна галактика джудже преминава през галактическия диск. Този процес предизвиква трептения, които изхвърлят звезди от диска, в зависимост от това, към коя страна се движи галактиката джудже.
„Колебанията могат да бъдат сравнени със звукови вълни в музикален инструмент“, добави Бергеман. „Наричаме това„ звънене “в галактиката Млечен път„ галактозеосмология “, която е теоретично предсказана преди десетилетия. Сега имаме най-ясните доказателства за тези колебания в диска на нашата галактика, получен досега! “
Тези наблюдения станаха възможни благодарение на спектрометъра с висока резолюция Ешел (HiRES) на телескопа Keck. Както Джуди Коен, професорът по астрономия в Калтех и Кейт Ван Нуйс и съавтор на изследването, обясни:
„Високата пропускателна способност и високата спектрална разделителна способност на HIRES бяха от решаващо значение за успеха на наблюденията на звездите във външната част на Млечния път. Друг ключов фактор беше безпроблемната работа на обсерваторията Кек; доброто насочване и безпроблемната работа позволява да се получат спектри на повече звезди само за няколко наблюдения. Спектрите в това изследване са получени само за една нощ от времето на Кек, което показва колко ценна може да бъде дори една нощ. "
Тези открития са много вълнуващи по две причини. От една страна, това демонстрира, че ореолите звезди вероятно са възникнали в галактическия мислителски диск - по-млада част от Млечния път. От друга страна, това показва, че дискът на Млечния път и неговата динамика са много по-сложни, отколкото се смяташе досега. Както казва Алисън Шефилд от LaGuardia Community College / CUNY и съавтор на статията:
„Ние показахме, че може би е доста обичайно групите звезди на диска да бъдат преместени в по-далечни области в Млечния път - да бъдат„ изхвърлени “от нахлуваща спътникова галактика. Подобни химически модели могат да бъдат открити и в други галактики, което показва потенциална галактическа универсалност на този динамичен процес. "
Като следваща стъпка астрономите планират да анализират спектрите на допълнителни звезди в свръх плътностите на Три-И и А13, както и звезди в други звездни структури по-далеч от диска. Те също планират да определят масите и възрастите на тези звезди, за да могат да ограничат времевите граници, когато се е случило това галактическо изгонване.
В крайна сметка се оказва, че е актуализирано друго отдавна предположение за еволюцията на галактиката. В комбинация с непрекъснати усилия за изследване на ядрата на галактиките - за да видим как са свързани свръхмасивните Черни дупки и образуването на звезди - изглежда се приближаваме до разбирането на това как нашата Вселена се е развила във времето.
