С помощью суперкомпьютерного моделирования галактик, таких как Млечный Путь, группа астрономов из Даремского университета выяснила, что галактики с медленно вращающимися звездными гало с большей вероятностью пережили так называемый «переворот диска», когда диск галактики меняет свою ориентацию более чем на 90 градусов. Исследование было представлено на Национальной астрономической конференции Королевского астрономического общества в Бирмингеме.
Большинство звезд Млечного Пути располагаются в его плоском спиральном диске. Вокруг него находится гораздо более крупный, но менее плотный звездный ореол, состоящий в основном из звезд, которые изначально сформировались в более мелких галактиках, а затем были втянуты в Млечный Путь в результате слияния галактик.
Наблюдения показали, что звездное гало Млечного Пути вращается очень медленно, но астрономы не могли понять почему. Чтобы разобраться в этом, исследователи проанализировали эволюцию 25 галактик, подобных Млечному Пути, проследив за их развитием на протяжении миллиардов лет.
Астрономы обнаружили, что галактики с самыми медленно вращающимися звездными гало имеют две общие черты. Они пережили крупное лобовое столкновение с другой галактикой, а также переворот диска в процессе эволюции.
«Мы уже знаем, что в прошлом Млечный Путь столкнулся лоб в лоб с галактикой, известной как Гайя-Сосиска-Энцелад (часто ее называют просто Гайя-Сосиска). Поэтому мы считаем, что диск Млечного Пути, вероятно, перевернулся в прошлом», — объяснил астроном Кирилл Батраков, ведущий исследователь проекта.
Гайя-Сосиска-Энцелад была массивной карликовой галактикой, которая столкнулась с ранним Млечным Путём и была поглощена им около 10–11 миллиардов лет назад. Это определяющее слияние галактик стало крупнейшим событием в ранней истории Млечного Пути и изменило форму нашей галактики, оставив миллиарды звёзд на сильно вытянутых орбитах в форме сосисок.
Обнаружение переворота диска в прошлом дает астрономам возможность понять, как формировался Млечный Путь, а также может косвенно указывать на движение его невидимого гало из темной материи.
«Переворот диска также означает, что большинство звезд Млечного Пути когда-то двигались по совершенно другим траекториям, чем сейчас, — возможно, даже наше Солнце, а значит, наше положение в галактике могло быть не таким стабильным на протяжении всей истории Солнечной системы», — сказал Батраков.
Млечный Путь — лучшая лаборатория для изучения эволюции галактик и темной материи. Переворот диска происходит не в каждой галактике, поэтому, если в истории Млечного Пути был серьезный переворот, который не связан с наблюдаемыми особенностями галактики, это дает астрономам подсказки о том, как формировались подобные галактики.
«Поскольку мы живем в Млечном Пути, мы можем изучать его более детально, чем любую другую галактику, что делает его ключевым объектом для понимания галактик в целом, — добавил Батраков. — Открытие того факта, что его диск перевернулся, добавляет новую главу в эту историю, и мы должны учитывать это, рассматривая Млечный Путь в более широком контексте других галактик. Что меня волнует больше всего, так это то, что эту сложную историю можно реконструировать только на основе современных наблюдений».
Исследование Батракова также показало, что вращение звездного гало Млечного Пути тесно связано с вращением его гало из темной материи, что позволяет предположить, что они эволюционировали вместе по мере роста галактики за счет аккреции меньших галактик-спутников.
Полученные данные могут служить объяснением одной из необычных особенностей Млечного Пути и дают новые сведения о том, как формировалась и эволюционировала наша галактика на протяжении миллиардов лет.
[Фото: Auriga Project / Kirill Batrakov]
