Od rođenja moderne astronomije, znanstvenici su nastojali utvrditi puni opseg galaksije Mliječni put i saznati više o njenoj strukturi, formiranju i evoluciji. Prema postojećim teorijama, rašireno je mišljenje da se Mliječni put formirao ubrzo nakon Velikog praska (prije otprilike 13,51 milijardi godina). To je rezultat spajanja prvih zvijezda i zvjezdanih nakupina, kao i nakupljanje plina izravno iz galaktičkog haloa.
Otada se smatra da su se više galaksija spojile s Mliječnim putem što je pokrenulo stvaranje novih zvijezda. No, prema novom istraživanju tima japanskih istraživača, naša galaksija je imala burniju povijest nego što se prije mislilo. Prema njihovim otkrićima, Mliječni put je doživio uspavano razdoblje između dva razdoblja formiranja zvijezda koje su trajale milijarde godina, efektivno je umro prije nego što se ponovno oživio.
Njihova studija pod nazivom "Formiranje zvijezda sunčevog susjedstva u dvije generacije razdvojene 5 milijardi godina" nedavno je objavljena u znanstvenom časopisu Priroda. Studiju je proveo Masafumi Noguchi, astronom s Astronomskog instituta na Sveučilištu Tohoku u Japanu. Koristeći novu ideju poznatu kao "akumulacija hladnog strujanja", Noguchi je izračunao evoluciju Mliječnog puta tijekom razdoblja od 10 milijardi.
Ovu ideju akumulacije hladnog plina prvi je predložio Avishai Dekel - katedra za teorijsku fiziku Andre Aisenstadt na hebrejskom sveučilištu u Jeruzalemu - i njegovi kolege kako bi objasnili kako galaksije tijekom stvaranja luče plin iz okolnog prostora. Koncept dvostupanjske formacije također je u prošlosti predložio Yuval Birnboim - viši predavač na hebrejskom sveučilištu - i njegove kolege koji su odgovorni za stvaranje masivnijih galaksija u našem Svemiru.
Međutim, nakon što je konstruirao model Mliječnog puta koristeći podatke o sastavu svojih zvijezda, Noguchi je zaključio da je naša vlastita galaksija također doživjela dvije faze formiranja zvijezda. Prema njegovoj studiji, povijest Mliječnog puta može se razabrati gledanjem elementarnih kompozicija njegovih zvijezda koje su rezultat sastava plina iz kojeg su nastale.
Kada gledaju zvijezde iz susjedstva Sunca, mnoga astronomska istraživanja primijetila su da postoje dvije skupine koje imaju različit kemijski sastav. Jedan je bogat elementima poput kisika, magnezija i silicija (alfa-elemenata), a drugi je bogat željezom. Razlog toj dihotomiji bila je dugogodišnja misterija, ali Nogučijev model pruža mogući odgovor.
Prema ovom modelu Mliječni put počeo je kada su se tokovi hladnog plina akumulirali u galaksiju i doveli do stvaranja prve generacije zvijezda. Taj je plin sadržavao alfa-elemente kao rezultat kratkotrajnih supernova tipa II - gdje se zvijezda podvrgava kolapsu jezgre na kraju svog životnog ciklusa, a zatim eksplodira - puštajući te elemente u intergalaktički medij. To je dovelo do toga da je prva generacija zvijezda bila bogata alfa-elementima.
Tada su se prije otprilike 7 milijardi godina pojavili udarni valovi koji su zagrijavali plin na visoke temperature. To je uzrokovalo da hladni plin prestane teći u našu galaksiju, uzrokujući da prestaje stvaranje zvijezda. Dvije milijarde godina mirovanja nastavljeno je u našoj galaksiji. Za to vrijeme, dugovječni supernove Ia - koji se javljaju u binarnim sustavima gdje bijeli patuljak postepeno sifrira materijal svog suputnika - ubrizgava željezo u intergalaktički plin i mijenja svoj elementarni sastav.
Vremenom se intergalaktički plin počeo hladiti emitirajući zračenje i počeo se vraćati u galaksiju prije 5 milijardi godina. To je dovelo do druge generacije formiranja zvijezda, koja je uključivala i naše Sunce, koje su bile bogate željezom. Iako je dvostepena formacija u prošlosti sugerirala za mnogo masovnije galaksije, Noguchi je uspio potvrditi da se ista slika odnosi na naš vlastiti Mliječni put.
Pored toga, druga istraživanja pokazala su da je isto slučaj i s najbližim susjedom Andromeda iz Mliječnog puta. Ukratko, Nogucijev model predviđa da ogromne spiralne galaksije doživljavaju jaz u formaciji zvijezda, dok manje galaksije neprestano prave zvijezde.
U budućnosti će promatranja postojećih i teleskopa nove generacije vjerojatno pružiti dodatne dokaze o tim pojavama i reći će nam mnogo više o stvaranju galaksija. Iz toga će astronomi također moći konstruirati sve preciznije modele kako se naš Svemir razvijao s vremenom.
