Астрономы выяснили, что диск Млечного Пути формировался в два этапа
Изучив возраст и расположение звезд в окрестностях Солнца, астрономы обнаружили следы перемен, происходивших в Галактике миллиарды лет назад. Выяснилось, что в определенный момент развитие диска Млечного Пути резко изменилось, а следы этих перемен заметны до сих пор.
Млечный Путь — спиральная галактика. Большинство его звезд, включая Солнце, расположены в диске — уплощенной структуре вокруг галактического центра. Ученые выделяют в ней два компонента: тонкий и толстый диски. В первом преобладают сравнительно молодые светила, во втором — более древние. Звезды толстого диска обычно движутся по орбитам, сильнее отклоняющимся от общей плоскости Галактики. Причем речь идет не о двух четко разделенных слоях, а о разных звездных популяциях.
Астрономы предложили два объяснения этого различия. Согласно первому, светила рождались в относительно тонком диске, но со временем гравитационное взаимодействие облаков газа, спиральных рукавов и других структур меняло их орбиты. Второе предполагает, что древнейшие звезды изначально возникали в толстом, бурном газовом диске, который постепенно остывал и становился тоньше. Вот только точно определить возраст старых светил трудно.
Международная исследовательская группа под руководством Давида Мирабаля (David Mirabal) из Университета Ла-Лагуна (Испания) применила метод проекта «Хроногал» к данным европейского космического телескопа «Гайя». Исследователи сравнили яркость и цвет звезд в окрестностях Солнца с моделями их эволюции. Так они восстановили возраст и содержание тяжелых элементов в звездных группах.
Возраст звездных групп определили с погрешностью пять процентов: для древнейших из них она составляла около 500 миллионов лет. Затем ученые оценили, как меняется плотность каждой группы по мере удаления от плоскости Галактики.
Анализ показал, что самые древние звезды Млечного Пути распределены дальше от плоскости Галактики, чем более молодые. При этом около 10,85 миллиарда лет назад произошел заметный перелом.
Если у старейших звездных групп характерная высота распределения (показатель того, как далеко от плоскости диска расположены звезды) превышала 4100 световых лет, то у звезд, что возникли примерно на два миллиарда лет позже, она составляла уже 1630 световых лет. В дальнейшем новые поколения светил располагались все ближе к плоскости Галактики, а изменения происходили медленнее.
Выходит, Млечный Путь переживал бурную эпоху. В Галактику активно поступал газ, рождалось много звезд, вероятно, происходили столкновения и слияния. Газ находился в постоянном движении, поэтому новые звезды могли возникать далеко от общей плоскости. По мере того как обстановка становилась спокойнее, газ оседал, а светила рождались ближе к ней. Так складывался толстый диск.
Позже начался другой этап — постепенное формирование тонкого диска. На его эволюцию могли влиять и медленное оседание газа, и гравитационное «раскачивание» уже существующих светил. Но объяснить все наблюдения одним только изменением звездных орбит трудно.
Результаты научной работы, опубликованной в издании The Astrophysical Journal Letters, показали, что толстый диск — не просто состарившаяся часть тонкого. Его структура сохранила следы особых условий, в которых формировался ранний Млечный Путь.
Telegram 
Дзен 
VK 
