За нас нощното небе може да изглежда като случайно разпръскване на звезди, но астрономите научават, че в някои региони на нашата галактика звездите са се скупчили в характеристики, наподобяващи такива на Земята - потоци, вълни, арки и планински хребети.
Тектонската активност създава широка гама от функции на Земята, но учените не са точно сигурни какво прави тези звездни мимики в Млечния път. Сега изследователите тестват виновник, включително сили, идващи извън нашата галактика. Истинският заподозрян обаче може би е самият Млечен път.
Учените описват Млечния път като преградена спираловидна галактика - по същество оформена като слънчево яйце встрани, с въртящо се разпределение на звездите. Но в по-малък мащаб има много повече подробности, които се крият в тази галактическа топография.
От 2013 г. мисия на Европейската космическа агенция, наречена Gaia, проведе преброяване на Млечния път, като целта е да се регистрират повече от 1 милиард звезди. Използвайки нови данни, публикувани през април 2018 г. за точните измервания на местоположението и движенията на звездите за допълнителни 550 милиона обекта, астрономите вече могат да изследват галактиката с нова размерност.
Докато тези галактически проучвания разкриха нов терен, като тези хребети и арки, учените не успяха да обяснят напълно как се формират звездни структури. Екип, воден от астрономи от университета в Сидни, Австралия, реши да опита да пресъздаде в компютърните модели някои от функциите, които виждат в звездите.
Изследователите се фокусирали върху серия от осем хребета в Млечния път, които са сгънати един до друг като планинска верига. Данните от Gaia показват, че хребетите, които са били заснети заедно в средния слой на диска на Млечния път, всеки от тях е имал колекции от уникални звезди, обхващащи върховете си. Използвайки данни от друга мисия, която анализира състава на звездите, те забелязаха, че всички звезди имат елементарни композиции, подобни на тези на слънцето. Тъй като елементарната композиция може да намекне за звездна възраст, това им каза, че тези млади звезди не са били разпръснати толкова, колкото по-старите звезди, което помага да се разбере как са се образували хребетите.
Теориите за това как се създават такива гребени и други характеристики попадат в две категории: вътрешни и външни. Някои теории предполагат, че вътрешните галактически механизми са ключови за формирането на галактическата география. Например, гравитационните взаимодействия могат да генерират резонансни вълни, които създават по-големи буци материя от по-малки. Алтернативно, триенето между звездите, газовете и праха в галактиката може да доведе до създаването на тези топографски характеристики, точно както дрехите в пералнята се заплитат едновременно, докато се движат една върху друга в процеса на почистване. Други теории предполагат, че някаква външна характеристика се движи през галактиката, като друга малка галактика джудже, и това е, което набръчка звездите. (За да представите тази теория, представете си, че влачите краката си, докато пресичате килим, карайки го да се сгъне.)
Екипът използва компютърни симулации на тези вътрешни и външни процеси, за да провери дали разпределението на звездите може да бъде пресъздадено при различни условия. Те открили, че хребетите по-добре съответстват на тези, създадени в изолирани региони чрез вътрешен процес, наречен фазово смесване, при който групи звезди постепенно се смесват, като ром и кокс се разбъркват в коктейл, поради премятането на спиралните рамена във времето , Освен това присъствието на млади звезди, които не са имали толкова време да се разпръснат като по-старите звезди, в билата също предполагат, че близката сила е била източникът на функциите. При симулации на региони, които бяха гравитационно засегнати от преминаваща галактика, резултатите показаха много по-високи хребети от тези, наблюдавани в Млечния път.
Така че височината на хребетите „може да бъде един от начините за разграничаване между вътрешни и външни процеси“, казва Shourya Knana, астроном от университета в Сидни и водещ автор на новата книга.
Все пак има някои ограничения. Изследователите все още не са моделирали газ при симулацията си, което може да повлияе на резултатите. Изследванията са открили доказателства, че някога близка галактика минала през Млечния път. Този тип външно взаимодействие може да създава потоци от звезди, докато вътрешните процеси - като смесване на фази - са по-отговорни за гребените, предполага проучването. С много звезди, останали в каталога, Гая все още може да предостави на астрономите повече улики за силите, които оформят изумителната география на нашата галактика.
"Регионът на галактиката, където в момента разполагаме с много информация, е доста близо до слънцето, но предстоящите издания на Gaia трябва да увеличат размера на региона", казва Алис Куилен, астроном от Университета в Рочестър, който не участва в учат.
Учените публикуваха своите открития онлайн в предпечатното списание arXiv и ги изпратиха за публикуване в списанието Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
