Несмотря на многие века исследований и наблюдений, наши знания о нашей родной галактике Млечный Путь по-прежнему содержат очень много пробелов. К настоящему моменту, если подумать, мы более-менее выяснили ее предположительный диаметр – порядка 100-180 тысяч световых лет, а также предполагаемое количество звезд, которое может составлять от 100 до 400 миллиардов. В то же время в течение последних десятилетий астрономы очень заинтересованы в истории эволюции нашей галактики.
Например, ученые уже давно ищут ответ на вопрос о том, откуда появилось гало нашей галактики – гигантская структура из звезд, темной материи и газа, окружающая галактический диск Млечного Пути сверху и снизу. Согласно более ранним предположениям, это гало могло образоваться из остатков более компактных галактик, которые когда-то слились или были поглощены Млечным Путем. Однако результаты нового исследования, проведенного международной командой астрономов, указывают на то, что находящиеся в нем звезды могли родиться внутри Млечного Пути, а затем были из него выброшены.
О своих выводах команда, состоящая из ученых Австралийского национального университета, Калифорнийского технологического института, а также ряда других учебных и научных учреждений и работавшая под руководством Маргии Бергманн из Института астрономии общества Макса Планка, поделилась в журнале Nature.
В своем исследовании астрономы положились на данные, собранные гавайской Обсерваторией Кека, с помощью которых ученые выяснили особенности химического состава 14 звезд, находящихся внутри галактического гало. Эти звезды находятся в двух разных частях этого гало – звездных сверхскоплениях Tri-And и A13, каждое из которых расположено примерно в 14 тысячах световых лет над и под плоскостью галактического диска Млечного Пути.
«Анализ химического состава – очень серьезное исследование, позволяющее по аналогии с ДНК определить родство звезд и их исходную популяцию. Различные исходные популяции, такие как галактический диск Млечного Пути или его гало, карликовые галактики или шаровые звездные скопления, – все они имеют различающийся химический состав. Поэтому как только мы сможем выяснить, из чего состоят звезды, мы сможем немедленно проложить связь между ними и их исходными популяциями», — прокомментировала Бергман в опубликованном пресс-релизе Обсерватории Кек.
В качестве дополнительного источника данных спектров исследователи использовали Очень большой телескоп (VLT) Европейской Южной обсерватории в Чили. Сравнив химический состав исследуемых звезд с теми, которые были обнаружены внутри других космических структур, ученые отметили, что их химические составы оказались практически идентичными. Они оказались похожими не только между собой и другими изучаемыми группами, но еще и близко соответствовали составам звезд, обнаруженным внутри внешнего диска Млечного Пути.
Исходя из этого, ученые сделали вывод, что звездные популяции в галактическом гало изначально образовались внутри Млечного Пути, но затем мигрировали в пространство над и под галактическим диском. Это явление исследователи называют «галактическим выселением». Объясняется оно тем, что звезды могли быть вытолканы другими достаточно массивными карликовыми галактиками, которые проходили через Млечный Путь в прошлом.
«Они выталкиваются из плоскости Млечного Пути, когда через него проходит достаточно массивная карликовая галактика. Этот проход создает осцилляции, возмущения, которые выбрасывают звезды из диска, вверх или вниз, в зависимости от направления движения возмущенной массы», – объясняет одна из авторов работы Джуди Коэн.
Данное открытие интересно сразу по двум причинам. С одной стороны, оно свидетельствует в пользу предположения о том, что звезды, находящиеся в галактических гало, изначально появляются внутри галактических дисков, а затем могут быть выброшены за их пределы. С другой – показывает, что галактический диск Млечного Пути и его динамика представляют собой гораздо более сложные структуру и явление, чем считалось ранее.
«Мы доказали, что ситуация с переселением звезд на более дальние расстояния от своих изначальных мест в результате влияния спутниковых галактик является весьма распространенным явлением. По крайней мере в реалиях Млечного Пути. Вполне возможно, что аналогичные особенности, связанные с химическим составом звезд, могут встречаться и у других галактик, что, в свою очередь, будет свидетельствовать об универсальности подобных галактических динамических процессов», — добавляет Эллисон Шеффилд, астроном из Коммьюнити колледжа Ла Гуардия.
Далее астрономы планируют провести спектральный анализ дополнительных звезд из сверхгрупп Tri-And и A13, а также исследовать звездные скопления, располагающиеся еще дальше от галактического диска. Кроме того, ученые хотели бы определить массы и возраст этих звезд. На основе этих данных исследователи могли бы сделать предположение о том, когда именно происходило это галактическое выселение.
Подобные исследования позволят нам точнее разобраться в эволюции галактик. А в сочетании с текущими усилиями ученых по изучению ядер галактик, а также поиску связи между находящимися в них сверхмассивными черными дырами и звездообразованием мы постепенно приближаемся к полному пониманию того, как наша Вселенная эволюционировала до того состояния, в котором она сейчас находится.
