Unatoč tisućama godina istraživanja i promatranja, mnogo toga još uvijek astronomi ne znaju o galaksiji Mliječni put. Trenutno astronomi procjenjuju da se prostire na 100 000 do 180 000 svjetlosnih godina i da se sastoji od 100 do 400 milijardi zvijezda. Pored toga, desetljećima su ostala neriješena pitanja o tome kako se struktura naše galaksije razvijala tijekom milijardi godina.
Na primjer, astronomi su dugo sumnjali da galaktički halo potiče od ogromnih građevina zvijezda koje orbitiraju iznad i ispod ravnog diska Mliječnog puta - formirane su od krhotina koje su za sobom ostavile manje galaksije koje su se spojile s Mliječnim putem. No, prema novoj studiji međunarodnog tima astronoma, čini se da su te zvijezde možda nastale unutar Mliječnog puta, ali su potom izbačene.
Studija se nedavno pojavila u časopisu Priroda pod naslovom "Dva kemijski slična zvjezdana nadubljenja na suprotnim stranama ravnine Galaktičkog diska". Istraživanje je vodila Margia Bergmann, istraživačica iz Instituta Max Planck za astronomiju, a uključivala je članove australijskog Nacionalnog sveučilišta, Kalifornijskog tehnološkog instituta i više sveučilišta.
Za vrijeme svoje studije, tim se oslanjao na podatke iz W.M. Opservatorij Keck da utvrdi uzorke kemijskog obilja iz 14 zvijezda smještenih u galaktičkom halou. Te su zvijezde bile smještene u dvije različite halo strukture - Triangulum-Andromeda (Tri-And) i zvjezdane gustoće A13 - koje su udaljene 14.000 svjetlosnih godina iznad i ispod diska Mliječni Put.
Kao što je Bergemann objasnio u priopćenju Keck Observatory:
„Analiza kemijskog obilja vrlo je moćan test koji omogućuje, na način sličan podudarnosti DNK, identificirati matičnu populaciju zvijezde. Poznato je da različite roditeljske populacije, poput diska Mliječni put ili halo, patuljastih satelitskih galaksija ili globularnih klastera, imaju radikalno različite kemijske sastave. Kad jednom znamo od čega se stvaraju zvijezde, odmah ih možemo povezati s njihovom roditeljskom populacijom. "
Tim je također dobio spektar iz jednog dodatnog, koristeći vrlo veliki teleskop (VLT) Europskog opservatorija za južni opservatorij u Čileu. Uspoređujući kemijske sastave tih zvijezda s onima koji se nalaze u drugim kozmičkim strukturama, znanstvenici su primijetili da su kemijski sastavi gotovo identični. Ne samo da su bili slični unutar i između grupa koje su proučavale, već su se poklapale s uzorcima zvijezda nađenim na vanjskom disku Mliječne staze.
Iz ovoga su zaključili da je ta zvjezdana populacija u Galaktičkom Halu formirana u Mliječnom putu, ali se potom preselila na mjesta iznad i ispod Galaktičkog diska. Ovaj fenomen je poznat i kao "galaktičko iseljenje", gdje se strukture odgurnu od ravnine Mliječnog puta kada ogromna patuljasta galaksija prođe kroz galaktički disk. Ovaj proces uzrokuje oscilacije koje izbacuju zvijezde s diska, u koju god se patuljastu galaksiju kretala.
"Oscilacije se mogu usporediti sa zvučnim valovima u glazbenom instrumentu", dodao je Bergemann. "To nazivamo" zvonjavom "u galaksiji Mliječni put 'galaktozeizmologijom', koja je teoretski predviđena prije desetljeća. Sada imamo najjasnije dokaze za ove oscilacije u dosad stečenom disku naše galaksije! "
Ta su opažanja postala moguća zahvaljujući Echelle spektrometru visoke rezolucije (HiRES) na teleskopu Keck. Kako je objasnila Judy Cohen, profesorica astronomije na Caltechu Kate Van Nuys i suautorica studije, objasnila je:
„Visoka propusnost i visoka spektralna razlučivost HIRES-a bili su presudni za uspjeh opažanja zvijezda u vanjskom dijelu Mliječnog puta. Drugi ključni faktor bio je neometan rad opservatorija Keck; dobro usmjeravanje i gladak rad omogućuje dobivanje spektra više zvijezda za samo nekoliko promatranih noći. Spektri u ovoj studiji dobiveni su u samo jednoj noći Keckovog vremena, što pokazuje koliko vrijedna može biti i samo jedna noć. "
Ovi su nalazi vrlo uzbudljivi iz dva razloga. S jedne strane, to pokazuje da su halo zvijezde vjerojatno nastale u Galaktičkom misaonom disku - mlađem dijelu Mliječnog puta. S druge strane, on pokazuje da su disk Mliječnog puta i njegova dinamika mnogo složeniji nego što se mislilo. Kako je Allyson Sheffield s LaGuardia Community College / CUNY i koautorica na ovom djelu rekla:
„Pokazali smo da je možda prilično uobičajeno da se zvijezde na disku premjeste u udaljenije carstva u Mliječnom putu - što ih je„ izbacila “napadačka satelitska galaksija. Slični kemijski obrasci mogu se naći i u drugim galaksijama, što ukazuje na potencijalnu galaktičku univerzalnost ovog dinamičkog procesa. "
Kao sljedeći korak, astronomi planiraju analizirati spektre dodatnih zvijezda u prekomjernim denzitetima Tri-I i A13, kao i zvijezde u drugim zvjezdanim strukturama dalje od diska. Oni također planiraju odrediti mase i dob tih zvijezda kako bi mogli ograničiti vremensko ograničenje vremena kada se desilo ovo galaktičko iseljenje.
Na kraju, čini se da je ažurirana još jedna dugotrajna pretpostavka o evoluciji galaktika. U kombinaciji sa stalnim naporima za ispitivanje jezgara galaksija - kako bismo vidjeli kako su povezane njihove Supermasivne crne rupe i stvaranje zvijezda - čini se da smo sve bliže razumijevanju načina na koji se naš Svemir razvijao tijekom vremena.
