Napriek tisíckam rokov výskumu a pozorovania astronómovia stále veľa nevedia o galaxii Mliečna dráha. V súčasnosti astronómovia odhadujú, že sa to týka 100 000 až 180 000 svetelných rokov a skladá sa zo 100 až 400 miliárd hviezd. Okrem toho sa už desaťročia objavujú nevyriešené otázky o vývoji štruktúry našej galaxie v priebehu miliárd rokov.
Napríklad, astronómovia už dlho tušili, že pochádzajú galaktické halo - obrie štruktúry hviezd, ktoré obiehajú nad a pod plochým diskom Mliečnej dráhy - boli vytvorené z úlomkov zanechaných menšími galaxiami, ktoré sa zlúčili s Mliečnou cestou. Podľa novej štúdie medzinárodného tímu astronómov sa však zdá, že tieto hviezdy mohli pochádzať z Mliečnej dráhy, ale potom boli vyhodené.
Štúdia sa nedávno objavila v časopise príroda pod názvom „Dve chemicky podobné hviezdne preťaženia na opačných stranách roviny galaktického disku“. Štúdiu viedla Margia Bergmannová, výskumníčka z Inštitútu Maxa Plancka pre astronómiu, a zahŕňala členov z Austrálskej národnej univerzity, Kalifornského technologického inštitútu a viacerých univerzít.
Kvôli štúdiu sa tím spoliehal na údaje z W.M. Keck Observatory určil chemické vzorce hojnosti zo 14 hviezd nachádzajúcich sa v galaktickom halo. Tieto hviezdy sa nachádzali v dvoch rôznych halo štruktúrach - Triangulum-Andromeda (Tri-And) a A13, hviezdna preťaženosť - ktoré sa skrývajú 14 000 svetelných rokov nad a pod diskom Mliečnej dráhy.
Ako Bergemann vysvetlil v tlačovej správe Observatory Keck:
„Analýza chemického množstva je veľmi silný test, ktorý umožňuje podobným spôsobom ako priraďovanie DNA k identifikácii rodičovskej populácie hviezdy. Je známe, že rôzne rodičovské populácie, ako napríklad disk Mliečna dráha alebo halo, trpaslicové satelitné galaxie alebo guľové zhluky, majú radikálne odlišné chemické zloženie. Akonáhle budeme vedieť, z čoho sú hviezdy vyrobené, môžeme ich okamžite spojiť s ich rodičovskou populáciou. “
Tím tiež získal spektrá od jedného ďalšieho pomocou veľmi veľkého ďalekohľadu Európskej južnej observatória (VLT) v Čile. Pri porovnaní chemického zloženia týchto hviezd s tými, ktoré sa nachádzajú v iných kozmických štruktúrach, vedci zistili, že chemické zloženie bolo takmer totožné. Nielenže boli podobné vo vnútri a medzi skupinami, ktoré študujú, úzko korešpondovali s početnými vzorcami hviezd nachádzajúcich sa na vonkajšom disku Mliečnej dráhy.
Z toho vyvodili záver, že tieto hviezdne populácie v Galaktickom Halo boli tvorené Mliečnou cestou, ale potom sa premiestnili na miesta nad a pod Galaktickým diskom. Tento fenomén je známy ako „galaktické vysťahovanie“, kde sú štruktúry vytlačené z roviny Mliečnej dráhy, keď galaktickým diskom prechádza masívna trpasličia galaxia. Tento proces spôsobuje oscilácie, ktoré vyhodia hviezdy z disku, bez ohľadu na to, kde sa pohybuje trpasličí galaxia.
"Oscilácie sa dajú porovnávať so zvukovými vlnami v hudobnom nástroji," dodal Bergemann. „Nazývame to„ zvonenie “v galaxii Mliečna dráha„ galaktozizmológiu “, čo bolo teoreticky predpovedané pred desiatkami rokov. Teraz máme najjasnejší dôkaz o týchto osciláciách na disku našej galaxie, ktorý sme doteraz získali! “
Tieto pozorovania boli umožnené vďaka Echelle spektrometru s vysokým rozlíšením (HiRES) na Keckovom ďalekohľadu. Ako Judy Cohenová, profesorka astronómie v Kate Van Nuysovej v Caltech a spoluautorka štúdie, vysvetlili:
„Vysoká priepustnosť a vysoké spektrálne rozlíšenie HIRES boli rozhodujúce pre úspech pozorovania hviezd vo vonkajšej časti Mliečnej dráhy. Ďalším kľúčovým faktorom bola hladká prevádzka observatória Keck; dobrá orientácia a plynulá prevádzka umožňuje získať spektrá viacerých hviezd len za niekoľko nocí pozorovania. Spektrá v tejto štúdii boli získané iba v jednu noc Keckovho času, čo ukazuje, aké cenné môže byť dokonca aj jediné noci. “
Tieto zistenia sú veľmi zaujímavé z dvoch dôvodov. Na jednej strane to ukazuje, že halo hviezdy pravdepodobne pochádzajú z disku Galaktického myslenia - mladšej časti Mliečnej dráhy. Na druhej strane ukazuje, že disk Mliečnej dráhy a jeho dynamika sú oveľa zložitejšie, ako sa pôvodne predpokladalo. Ako Allyson Sheffield z LaGuardia Community College / CUNY a spoluautor na papieri povedali:
„Ukázali sme, že môže byť dosť bežné, že skupiny hviezd na disku budú premiestnené do vzdialenejších ríš v rámci Mliečnej dráhy - potom, čo ich„ vyhodili “invazívna satelitná galaxia. Podobné chemické vzorce možno nájsť aj v iných galaxiách, čo naznačuje potenciálnu galaktickú univerzálnosť tohto dynamického procesu. “
Ako ďalší krok, astronómovia plánujú analyzovať spektrá ďalších hviezd v preťaženiach Tri-And a A13, ako aj hviezd v ďalších hviezdnych štruktúrach vzdialených od disku. Plánujú tiež určiť hmotnosti a vek týchto hviezd, aby mohli obmedziť časové limity, kedy k tomuto galaktickému vysťahovaniu došlo.
Nakoniec sa zdá, že bol aktualizovaný ďalší dlhodobý predpoklad galaktickej evolúcie. V spojení s neustálym úsilím skúmať jadrá galaxií - aby sme zistili, ako súvisia ich supermasívne čierne diery a formovanie hviezd - sa nám zdá, že sa blížime k pochopeniu toho, ako sa náš vesmír vyvíjal v priebehu času.
