Od narození moderní astronomie se vědci snažili určit celý rozsah galaxie Mléčná dráha a dozvědět se více o její struktuře, formaci a vývoji. Podle současných teorií se všeobecně věří, že Mléčná dráha vznikla krátce po Velkém třesku (zhruba před 13,51 miliardami let). To bylo výsledkem toho, že se spojily první hvězdy a hvězdokupy a také narostl plyn přímo z Galaktického halou.
Od té doby se předpokládá, že se více galaxií spojilo s Mléčnou dráhou, což vyvolalo vznik nových hvězd. Ale podle nové studie týmu japonských vědců má naše galaxie turbulentnější historii, než se dříve myslelo. Podle jejich zjištění zažila Mléčná dráha spící éru mezi dvěma obdobími formování hvězd, která trvala miliardy let a účinně umírala, než se znovu vrátila k životu.
Jejich studie s názvem „Tvorba hvězd slunečního sousedství ve dvou generacích oddělených 5 miliardami let“ se nedávno objevila ve vědeckém časopise Příroda. Studii provedl Masafumi Noguchi, astronom z Astronomického institutu na Tohoku University v Japonsku. Pomocí nové myšlenky známé jako „narůstání studeného toku“ vypočítal Noguchi vývoj Mléčné dráhy za období 10 miliard let.
Tuto myšlenku nárůstu studeného plynu poprvé navrhl Avishai Dekel - předseda teoretické fyziky Andre Aisenstadt na Hebrejské univerzitě v Jeruzalémě - a jeho kolegové vysvětlili, jak galaxie během jejich formování zachycují plyn z okolního prostoru. Koncept dvoustupňové formace také v minulosti navrhl Yuval Birnboim - vedoucí lektor na Hebrejské univerzitě - a kolegové, kteří zodpovídají za formování mohutnějších galaxií v našem vesmíru.
Poté, co Noguchi vytvořil model Mléčné dráhy s použitím údajů o složení svých hvězd, dospěl k závěru, že naše vlastní galaxie také zažila dvě fáze tvorby hvězd. Podle jeho studie lze historii Mléčné dráhy rozeznat pohledem na elementární složení jejích hvězd, které jsou výsledkem složení plynu, ze kterého jsou vytvořeny.
Když se podíváme na hvězdy v sousedství Slunce, mnoho astronomických průzkumů zjistilo, že existují dvě skupiny, které mají odlišné chemické složení. Jeden je bohatý na prvky, jako je kyslík, hořčík a křemík (alfa-prvky), zatímco druhý je bohatý na železo. Důvodem této dichotomie je dlouhodobé tajemství, ale Noguchiho model poskytuje možnou odpověď.
Podle tohoto modelu začala Mléčná dráha, když proudy studeného plynu narostly do galaxie a vedly k vytvoření první generace hvězd. Tento plyn obsahoval alfa-elementy jako výsledek supernovy typu II s krátkou životností - kde hvězda podléhá na konci svého životního cyklu zhroucení jádra a poté exploduje - uvolnění těchto prvků do intergalaktického média. To vedlo k první generaci hvězd bohatých na alfa-prvky.
Pak, asi před 7 miliardami let, se objevily rázové vlny, které zahřívaly plyn na vysoké teploty. To způsobilo, že studený plyn přestal proudit do naší galaxie, což způsobilo zastavení tvorby hvězd. V naší galaxii pokračovalo dvoumiliardové období klidu. Během této doby vstoupily supernovy typu Ia s dlouhým životem - které se vyskytují v binárních systémech, kde bílý trpaslík postupně sifonuje materiál od svého společníka - vstřikoval železo do mezigalaktického plynu a změnil své elementární složení.
V průběhu času začal intergalaktický plyn vychladnout vyzařováním a začal proudit zpět do galaxie před 5 miliardami let. To vedlo k druhé generaci hvězdných formací, které zahrnovaly naše Slunce, bohaté na železo. Přestože dvoustupňová formace v minulosti navrhovala mnohem mohutnější galaxie, Noguchi dokázala potvrdit, že stejný obrázek platí i pro naši vlastní Mléčnou dráhu.
Další studie navíc naznačily, že totéž může platit pro nejbližší soused Mléčné dráhy, galaxii Andromeda. Stručně řečeno, Noguchiho model předpovídá, že masivní spirálové galaxie zažívají mezeru ve vytváření hvězd, zatímco menší galaxie vytvářejí hvězdy nepřetržitě.
V budoucnu pravděpodobně pozorování existujících a příští generace dalekohledů poskytne další důkazy o těchto jevech a řekne nám mnohem více o formování galaxií. Z toho budou astronomové schopni konstruovat stále přesnější modely vývoje našeho vesmíru v průběhu času.
