Kljub tisočletnim raziskavam in opazovanjem astronomi še vedno ne vedo več o Galaksiji Mlečne poti. Trenutno astronomi ocenjujejo, da se razteza od 100.000 do 180.000 svetlobnih let in da je sestavljena od 100 do 400 milijard zvezd. Poleg tega so bila desetletja nerešena vprašanja, kako se je struktura naše galaksije razvijala skozi več milijard let.
Na primer, astronomi že dolgo sumijo, da galaktični halo izvira iz velikanskih struktur zvezd, ki krožijo nad in pod ravnim diskom Mlečne poti - so nastale iz naplavin, ki jih puščajo manjše galaksije, ki so se združile z Mlečno potjo. Toda po novi raziskavi mednarodne ekipe astronomov se zdi, da so te zvezde morda nastale znotraj Mlečne poti, vendar so jih nato vrgli ven.
Študija se je nedavno pojavila v reviji Narava pod naslovom "Dve kemično podobni zvezdni prekomernosti na nasprotnih straneh ravnine Galaktičnega diska". Študijo je vodila Margia Bergmann, raziskovalka z Inštituta Max Planck za astronomijo in je vključevala člane Avstralske nacionalne univerze, Kalifornijskega tehnološkega inštituta in več univerz.
Ekipa se je zaradi študije opirala na podatke iz W.M. Keck Observatory za določitev vzorcev kemijske številčnosti 14 zvezd, ki se nahajajo v galaktičnem halu. Te zvezde so bile locirane v dveh različnih halo strukturah - Triangulum-Andromeda (Tri-And) in zvezdna prekomerna gostota A13 - ki sta 14.000 svetlobnih let nad in pod ploščo Mlečna pot.
Kot je Bergemann pojasnil v sporočilu za javnost Keck Observatory:
"Analiza številčnosti kemikalij je zelo močan test, ki omogoča, da na način, podoben ujemanju DNK, prepoznamo matično populacijo zvezde. Znano je, da imajo različne matične populacije, na primer disk Mlečne poti ali halo, pritlikave satelitske galaksije ali kroglasti grozdi, ki imajo radikalno različne kemične sestave. Ko torej vemo, iz česa so sestavljene zvezde, jih lahko takoj povežemo s svojo matično populacijo. "
Ekipa je dobila tudi spekter iz enega dodatnega z uporabo zelo velikega teleskopa (VLT) Evropskega južnega observatorija v Čilu. Znanstveniki so s primerjavo kemičnih sestavkov teh zvezd s tistimi, ki jih najdemo v drugih kozmičnih strukturah, skoraj enaki. Ne le, da so bili podobni znotraj in med skupinami, ki so jih preučevali, so se natančno ujemali z vzorci številčnosti zvezd, ki so jih našli na zunanjem disku Mlečne poti.
Iz tega so sklepali, da se je ta zvezdna populacija v Galaktičnem halu oblikovala v Mlečni poti, vendar se je nato preselila na lokacije nad in pod Galaktičnim diskom. Ta pojav je znan kot "galaktično izselitev", kjer se strukture potisnejo z ravnine Mlečne poti, ko skozi galaktični disk prehaja ogromna pritlikava galaksija. Ta postopek povzroči nihanja, ki izvlečejo zvezde z diska, ne glede na to, kamor se pritlikava galaksija premika.
"Nihanja lahko primerjamo z zvočnimi valovi v glasbilu," je dodal Bergemann. "To zvonjenje v galaksiji Mlečna pot imenujemo" galaktozeizmologija ", ki je bila teoretično predvidena pred desetletji. Zdaj imamo najbolj jasne dokaze za ta nihanja na dobljenem disku naše galaksije! "
Ta opažanja so bila mogoča zahvaljujoč spektrometru Echelle z visoko ločljivostjo (HiRES) na teleskopu Keck. Kot je pojasnila Judy Cohen, profesorica astronomije Kate Van Nuys na Caltechu in soavtorica študije, je pojasnila:
„Visoka prepustnost in visoka spektralna ločljivost HIRES sta bila ključnega pomena za uspeh opazovanj zvezd na zunanjem delu Mlečne poti. Drugi ključni dejavnik je nemoteno delovanje observatorija Keck; dober kazalec in nemoteno delovanje omogoča, da dobite spekter več zvezd v samo nekaj opazovalnih nočeh. Spektri v tej raziskavi so bili dobljeni le v eni Keckovi noči, kar kaže, kako dragocena je lahko tudi ena sama noč. "
Te ugotovitve so iz dveh razlogov zelo vznemirljive. Po eni strani prikazuje, da so halo zvezde verjetno nastale na galaktičnem miselnem disku - mlajšem delu Mlečne poti. Po drugi strani pa dokazuje, da sta disk Mlečne poti in njena dinamika veliko bolj zapletena, kot se je prej mislilo. Kot je povedal Allyson Sheffield iz LaGuardia Community College / CUNY in soavtor prispevka:
"Pokazali smo, da je dokaj običajno, da se skupine zvezd na disku preselijo v bolj oddaljene kraljestva v Mlečni poti - ker jih je napadla napadalna satelitska galaksija. Podobne kemijske vzorce lahko najdemo tudi v drugih galaksijah, kar kaže na potencialno galaktično univerzalnost tega dinamičnega procesa. "
Naslednji korak astronomi načrtujejo analizo spektra dodatnih zvezd v prekomerni gostoti Tri-And in A13 ter zvezd v drugih zvezdnih strukturah dlje od diska. Načrtujejo tudi določitev mase in starosti teh zvezd, tako da lahko omejijo časovne omejitve, ko se je zgodilo to galaktično izselitev.
Na koncu se zdi, da je bila posodobljena še ena dolgoletna domneva o evoluciji galaktike. V kombinaciji s stalnimi prizadevanji za sondiranje jeder galaksij - da vidimo, kako so povezane njihove supermasivne črne luknje in nastajanje zvezd - se nam zdi, da smo vedno bližje razumevanju, kako se je naše vesolje razvijalo skozi čas.
