Деформация Млечного Пути связана со столкновением с другой галактикой

Когда большинство из нас представляет себе форму Млечного Пути, галактики, содержащей наше собственное Солнце и сотни миллиардов других звезд, мы думаем о центральной массе, окруженной плоским диском звезд, которые вращаются вокруг нее.

Однако астрономы знают, что дисковая структура не симметрична, а деформирована, больше похожа на края шляпы, и что деформированные края постоянно перемещаются по внешнему краю галактики.

«Если вы когда-нибудь видели, как зрители организуют волну на стадионе, это очень похоже на эту концепцию», — сказал Синьлун Ченг, из Университета Вирджинии. «Каждый зритель встает, а затем садится в нужное время и в правильном порядке, чтобы создать волну, которая движется по стадиону. Именно это и делают звезды в нашей галактике. Только в этом случае, поскольку волна вращается вокруг диска галактики, диск галактики также вращается вокруг центра галактики. С точки зрения аналогии со спортивными болельщиками, это как если бы сам стадион тоже вращался».

Что привело к возникновению этой деформации, было предметом споров. Некоторые исследователи предполагают, что это явление является результатом нестабильности самой галактики, в то время как другие утверждают, что это остаток столкновения с другой галактикой в ​​далеком прошлом.

Недавняя статья, опубликованная в Astrophysical Journal может, наконец, положить конец этим дебатам.

Ученые использовали данные космической обсерватории Gaia, спутника, запущенного в 2013 году Европейским космическим агентством для измерения положений, расстояний и движений миллиардов звезд, и информацию от APOGEE, инфракрасного спектрографа, разработанного UVA для изучения химического состава и движения звезд. Теперь у астрономов есть инструменты для наблюдения за движением звезд в Млечном Пути с беспрецедентной степенью точности.

«Комбинируя информацию от инструмента APOGEE с информацией со спутника Gaia, мы начинаем понимать, как движутся различные компоненты галактики», — говорят исследователи.

«Теперь можно охарактеризовать эти движения с беспрецедентной точностью благодаря статистической надежности огромного каталога звезд, который был исследован спутником Gaia», — поясняют астрономы. «Между тем, наша собственная большая база данных звездного химического состава, созданная APOGEE, дает нам уникальную возможность делать выводы о звездном возрасте. Это позволяет нам исследовать, как звезды разного возраста участвуют в деформации, и позволяет нам определить, когда она была создана. Знание этого затем дает нам представление о том, почему она была создана».

Используя эти данные, ученые разработали модель, которая характеризует параметры галактической деформации, место ее начала во внешнем диске, скорость движения и форму.

Модель помогла им определить, что искривление, которое не влияет на наше собственное Солнце, но проходит сейчас через нашу Солнечную систему со скоростью, позволяющей ему совершать полный оборот вокруг галактики каждые 450 миллионов лет, не является результатом действия внутренней массы Млечного Пути. Напротив, это реликт гравитационного притяжения диска Млечного Пути близлежащим прохождением галактики-спутника, возможно, карликовой сфероидальной галактики Стрельца около 3 миллиардов лет назад.

«Мы все еще можем видеть, как в результате дрожит диск нашей галактики», — говорят ученые.

Данные, собранные командой с помощью новых инструментов, доступных астрономам, могут быть только началом новой волны открытий о нашей Вселенной и о том, как она возникла.

«Мы вступаем в эпоху астрономии, особенно в галактической астрономии, в которой мы измеряем движение звезд с такой степенью точности, что можем нанести на карту их орбитальные траектории в прошлом и начать понимать, какими воздействиями они подвергались в прежние времена и то, как другие галактики, приближающиеся к нашей, взаимодействовали со звездами при их рождении», — говорят исследователи. «Такой уровень точности открыл новую дверь в понимание прошлого нашей галактики».