I přes tisíce let výzkumu a pozorování existuje mnoho věcí, které astronomové o galaxii Mléčná dráha stále nevědí. V současné době astronomové odhadují, že překlenují 100 000 až 180 000 světelných let a sestávají ze 100 až 400 miliard hvězd. Navíc, po celá desetiletí, existují nevyřešené otázky o tom, jak se struktura naší galaxie vyvinula v průběhu miliard let.
Například astronomové dlouho předpokládali, že pocházejí galaktické halo - obří struktury hvězd, které obíhají nad a pod plochým diskem Mléčné dráhy - byly tvořeny troskami zanechanými menšími galaxiemi, které se spojily s Mléčnou dráhou. Ale podle nové studie mezinárodního týmu astronomů se zdá, že tyto hvězdy mohly pocházet z Mléčné dráhy, ale byly poté vyhozeny.
Studie se nedávno objevila v časopise Příroda pod názvem „Dvě chemicky podobné hvězdné přetížení na opačných stranách roviny galaktického disku“. Studii vedla Margia Bergmannová, výzkumnice z Institutu Maxe Plancka pro astronomii, a zahrnovala členy z australské národní univerzity, kalifornského technologického institutu a více univerzit.
Pro účely studia se tým spoléhal na data z W.M. Keck Observatory určil chemické vzorce hojnosti ze 14 hvězd umístěných v galaktickém halou. Tyto hvězdy byly umístěny ve dvou různých halo strukturách - Triangulum-Andromeda (Tri-And) a A13 hvězdných přetíženích - které se pohybují 14 000 světelných let nad a pod diskem Mléčná dráha.
Jak vysvětlil Bergemann v tiskové zprávě Keck Observatory:
„Analýza hojnosti chemikálií je velmi silným testem, který umožňuje podobným způsobem jako při porovnávání DNA identifikovat rodičovskou populaci hvězdy. Je známo, že různé rodičovské populace, jako disk Mléčná dráha nebo halo, trpasličí satelitní galaxie nebo kulovité shluky, mají radikálně odlišné chemické složení. Jakmile tedy víme, z čeho jsou hvězdy vytvořeny, můžeme je okamžitě spojit s jejich mateřskou populací. “
Tým také získal spektra od jednoho dalšího pomocí velmi velkého dalekohledu Evropské jižní observatoře (VLT) v Chile. Porovnáním chemického složení těchto hvězd s těmi, které se nacházejí v jiných kosmických strukturách, vědci zaznamenali, že chemické složení bylo téměř totožné. Nejenže byli podobní uvnitř a mezi studovanými skupinami, ale také úzce odpovídali hojným vzorcům hvězd nalezených na vnějším disku Mléčné dráhy.
Z toho dospěli k závěru, že tyto hvězdné populace v Galaktickém halou byly vytvořeny Mléčnou dráhou, ale poté se přemístily na místa nad a pod Galaktickým diskem. Tento jev je znám jako „galaktické vystěhování“, kdy struktury procházejí galaktickým diskem z roviny Mléčné dráhy. Tento proces způsobuje oscilace, které vyhodí hvězdy z disku, ať už se pohybuje trpasličí galaxie.
"Oscilace lze srovnávat se zvukovými vlnami v hudebním nástroji," dodal Bergemann. „Nazýváme to„ zvonění “v galaxii Mléčná dráha„ galaktososkopie “, což bylo teoreticky předpovídáno před desítkami let. Nyní máme nejjasnější důkazy těchto oscilací na disku naší galaxie, které jsme dosud získali! “
Tato pozorování byla možná díky spektrometru s vysokým rozlišením Echelle (HiRES) na dalekohledu Keck. Jako Judy Cohenová, profesorka astronomie v Kate Van Nuysová z Caltech a spoluautorka studie, vysvětlila:
"Vysoká propustnost a vysoké spektrální rozlišení HIRES byly rozhodující pro úspěch pozorování hvězd ve vnější části Mléčné dráhy." Dalším klíčovým faktorem byl hladký provoz observatoře Keck; dobrý polohovací a plynulý provoz umožňuje získat spektra více hvězd pouze za několik nocí pozorování. Spektra v této studii byla získána pouze za jednu noc Keckova času, což ukazuje, jak cenná může být i jediná noc. “
Tato zjištění jsou velmi vzrušující ze dvou důvodů. Na jedné straně to ukazuje, že halo hvězdy pravděpodobně pocházely z disku Galaktického myšlení - mladší část Mléčné dráhy. Na druhé straně to ukazuje, že disk Mléčné dráhy a jeho dynamika jsou mnohem složitější, než se dříve myslelo. Jako Allyson Sheffield z LaGuardia Community College / CUNY a spoluautor na papíře řekl:
"Ukázali jsme, že může být docela běžné, že skupiny hvězd na disku budou přemístěny do vzdálenějších říší v Mléčné dráze - poté, co byly" vyhozeny "invazní satelitní galaxií. Podobné chemické vzorce lze nalézt také v jiných galaxiích, což naznačuje potenciální galaktickou univerzalitu tohoto dynamického procesu. “
Jako další krok plánují astronomové analyzovat spektra dalších hvězd v přetíženích Tri-And a A13, jakož i hvězd v dalších hvězdných strukturách dále od disku. Plánují také určit hmotnost a věk těchto hvězd, aby mohly omezit časové limity, kdy došlo k tomuto galaktickému vystěhování.
Nakonec se zdá, že byl aktualizován další dlouhodobý předpoklad galaktické evoluce. V kombinaci s pokračujícím úsilím zkoumat jádra galaxií - abychom viděli, jak jsou spojeny jejich Supermasivní černé díry a formování hvězd - se zdá, že se přibližujeme k pochopení toho, jak se náš vesmír vyvíjel v průběhu času.
