Nočná obloha pre nás môže vyzerať ako náhodné rozstrekovanie hviezd, ale astronómovia sa učia, že v niektorých oblastiach našej galaxie sa hviezdy zhlukli do prvkov, ktoré sa podobajú tým na Zemi - potoky, vlny, oblúky a horské hrebene.
Tektonická aktivita vytvára širokú škálu funkcií Zeme, ale vedci si nie sú istí, čo robí tieto hviezdne mimiky v Mliečnej dráhe. Vedci teraz testujú vinníka vrátane síl prichádzajúcich z vonkajšej strany našej galaxie. Skutočným podozrivým však môže byť samotná Mliečna dráha.
Vedci opisujú Mliečnú dráhu ako špirálovitú galaxiu so špirálou - v podstate tvarovanú ako slnečné vajíčko s rozvetvenými hviezdami. V menšej mierke sa však v tejto galaktickej topografii skrýva omnoho viac detailov.
Od roku 2013 vedie misia Európskej vesmírnej agentúry Gaia sčítanie ľudu z Mliečnej dráhy s cieľom katalogizovať viac ako miliardu hviezd. S využitím nových údajov zverejnených v apríli 2018 o presných meraniach polohy a pohybu hviezd ďalších 550 miliónov objektov môžu teraz astronómovia skúmať galaxiu s novou dimenziou.
Kým tieto galaktické prieskumy odhalili nový terén, ako sú napríklad tieto hrebene a oblúky, vedci nedokázali úplne vysvetliť, ako sa formujú hviezdne štruktúry. Tím vedený astronómami na University of Sydney v Austrálii sa rozhodol skúsiť obnoviť v počítačových modeloch niektoré z funkcií, ktoré vidia v hviezdach.
Vedci sa zamerali na sériu ôsmich hrebeňov Mliečnej dráhy, ktoré sú poskladané vedľa seba ako pohorie. Údaje z Gaie ukázali, že každý z hrebeňov, ktoré boli spolu vložené do strednej vrstvy disku Mliečnej dráhy, obsahoval zbierky jedinečných hviezd, ktoré skúmali ich vrcholy. Použitím údajov z inej misie, ktorá analyzuje zloženie hviezd, si všimli, že všetky hviezdy majú elementárne zloženie podobné zloženiu Slnka. Pretože elementárne zloženie môže naznačovať hviezdny vek, hovorilo im, že tieto mladé hviezdy neboli rozptýlené tak ako staršie hviezdy, čo pomáha pochopiť, ako sa hrebene formovali.
Teórie o tom, ako sa takéto hrebene a ďalšie vlastnosti vytvárajú, spadajú do dvoch kategórií: interná a externá. Niektoré teórie naznačujú, že mechanizmy vnútornej galaxie sú kľúčom k formovaniu galaktickej geografie. Napríklad gravitačné interakcie môžu vytvárať rezonančné vlny, ktoré vytvárajú väčšie zhluky hmoty z menších. Alternatívne môže trenie medzi hviezdami, plynmi a prachom v galaxii viesť k vytvoreniu týchto topografických znakov, rovnako ako sa oblečenie v práčke zamotá, keď sa pri čistení pohybujú okolo seba. Iné teórie naznačujú, že nejaký vonkajší prvok sa pohyboval galaxiou, podobne ako ďalšia malá trpasličia galaxia, a to je to, čo pokrčilo hviezdy. (Na predstavu o tejto teórii si predstavte, ako si potiahnete nohy pri prechode kobercom a spôsobíte, že sa zloží.)
Tím použil počítačové simulácie týchto interných a externých procesov, aby zistil, či je možné rozdelenie hviezd obnoviť za rôznych podmienok. Zistili, že hrebene sa viac prispôsobili hrebeňom vytvoreným v izolovaných oblastiach prostredníctvom vnútorného procesu nazývaného fázové miešanie, v ktorom sa skupiny hviezd postupne miešajú, napríklad rum a koks, ktoré sa miešajú v kokteile, v dôsledku morfovania špirálových ramien v priebehu času. , Navyše prítomnosť mladých hviezd, ktoré nemali toľko času na rozptýlenie ako staršie hviezdy, v hrebeňoch tiež naznačovala, že zdrojom prvkov sú blízke sily. V simuláciách regiónov, ktoré boli gravitačne zasiahnuté prechádzajúcou galaxiou, výsledky ukázali oveľa vyššie hrebene, ako sú tie, ktoré sa vyskytujú v Mliečnej dráhe.
Takže výška hrebeňov „môže byť jedným zo spôsobov, ako rozlišovať medzi vnútornými a vonkajšími procesmi,“ uviedla Shourya Khanna, astronómka z University of Sydney a hlavný autor v novom dokumente.
Stále však existujú určité obmedzenia. Vedci ešte musia modelovať plyn vo svojej simulácii, čo môže ovplyvniť výsledky. Výskum zistil dôkazy, že blízka galaxia kedysi prešla Mliečnou dráhou. Môže to byť práve tento typ vonkajšej interakcie, ktorý má tendenciu vytvárať prúdy hviezd, zatiaľ čo za hrebene sú zodpovednejšie interné procesy - napríklad zmiešavanie fáz -. S mnohými hviezdami ponechanými v katalógu môže Gaia astronómom poskytnúť ďalšie stopy o silách, ktoré formujú ohromujúcu geografiu našej galaxie.
"Región galaxie, v ktorom momentálne máme veľa informácií, je celkom blízko slnka, ale nadchádzajúce vydania Gaia by mali zväčšiť veľkosť regiónu," uviedla Alice Quillen, astronómka z University of Rochester, ktorá sa nezúčastnila na študovať.
Vedci publikovali svoje zistenia online v predtlačovom časopise arXiv a predložili ich na uverejnenie v časopise Monthly Notures of Royal Astronomical Society.
