Pentru noi, cerul nocturn poate părea ca o stropire aleatorie de stele, dar astronomii învață că, în unele regiuni ale galaxiei noastre, stelele s-au agățat în trăsături care seamănă cu cele de pe Pământ - fluxuri, valuri, arcade și creste muntoase.
Activitatea tectonică creează o gamă largă de caracteristici ale Pământului, dar oamenii de știință nu sunt exact siguri de ceea ce face acele mimii stelare în Calea Lactee. Acum, cercetătorii testează un vinovat, inclusiv forțe care vin din afara galaxiei noastre. Adevăratul suspect, totuși, ar putea fi doar Calea Lactee în sine.
Oamenii de știință descriu Calea Lactee ca o galaxie în spirală împărțită - în esență, în formă de ou însorit, cu o distribuție de stele. Dar la o scară mai mică, în această topografie galactică se ascund mult mai multe detalii.
Din 2013, o misiune a Agenției Spațiale Europene, numită Gaia, a derulat un recensământ al Căii Lactee, cu scopul de a cataloga peste 1 miliard de stele. Folosind date noi lansate în aprilie 2018 privind măsurătorile precise ale locațiilor și mișcărilor stelelor pentru alte 550 de milioane de obiecte, astronomi pot explora galaxia cu o nouă dimensionalitate.
În timp ce aceste explorări galactice au descoperit noi terenuri, cum ar fi acele creste și arcade, oamenii de știință nu au putut să explice pe deplin modul în care se formează structurile stelare. O echipă condusă de astronomi la Universitatea din Sydney, Australia, a decis să încerce să recreeze în modele de computer unele dintre caracteristicile pe care le văd în stele.
Cercetătorii s-au concentrat pe o serie de opt creste din Calea Lactee, care sunt pliate unul lângă altul, ca un lanț muntos. Datele Gaia au arătat că crestele, care au fost împânzite împreună în stratul mijlociu al discului Calea Lactee, fiecare a avut colecții de stele unice care studiază vârfurile lor. Folosind date dintr-o altă misiune care analizează compoziția stelelor, au observat că toate stelele aveau compoziții elementare care erau similare cu cele ale soarelui. Întrucât compoziția elementară poate sugera vârsta stelară, acest lucru le-a spus că aceste stele tinere nu erau împrăștiate la fel de mult ca stelele mai vechi, ceea ce ajută la înțelegerea modului în care s-au format crestele.
Teoriile despre cum sunt create astfel de creste și alte caracteristici se încadrează în două categorii: internă și externă. Unele teorii propun că mecanismele interne ale galaxiei sunt cheie pentru formarea geografiei galactice. De exemplu, interacțiunile gravitaționale pot genera valuri rezonante care creează grupe mai mari de materie din cele mai mici. În mod alternativ, fricțiunea dintre stele, gaze și praf din galaxie poate duce la crearea acestor caracteristici topografice, la fel cum hainele dintr-o mașină de spălat se încurcă între ele, în timp ce se deplasează una peste alta în procesul de curățare. Alte teorii sugerează că unele caracteristici externe s-au deplasat prin galaxie, ca o altă galaxie pitică mică și asta a încremenit stelele. (Pentru a imagina această teorie, imaginați-vă că trageți picioarele în timp ce traversați un covor, făcându-l să se plieze.)
Echipa a folosit simulări computerizate ale acestor procese interne și externe pentru a vedea dacă distribuția stelelor poate fi recreată în condiții diferite. Ei au descoperit că crestele se potrivesc mai strâns cu cele create în regiuni izolate printr-un proces intern numit amestecare în faze, în care grupuri de stele se amestecă treptat, ca romul și cocsul fiind agitate într-un cocktail, datorită morfingului brațelor spiralate de-a lungul timpului. . În plus, prezența unor stele tinere, care nu au avut atât timp să se împrăștie ca stelele mai vechi, în creste a sugerat, de asemenea, o forță din apropiere a fost sursa acestor caracteristici. În simulările regiunilor care au fost lovite gravitațional de o galaxie trecătoare, rezultatele au arătat creste mult mai înalte decât cele văzute pe Calea Lactee.
Așadar, înălțimea coamelor „ar putea fi o modalitate de a discrimina între procesele interne și externe”, a declarat Shourya Khanna, astronom la Universitatea din Sydney și autor principal în noua lucrare.
Există încă unele limitări. Cercetătorii încă nu au modelat gazul în simularea lor, ceea ce ar putea afecta rezultatele. Cercetările au găsit dovezi că o galaxie din apropiere a trecut odată prin Calea Lactee. Ar putea fi acest tip de interacțiune externă care tinde să creeze fluxuri de stele, în timp ce procesele interne - cum ar fi amestecarea în faze - sunt mai responsabile pentru creste, sugerează studiul. Cu mai multe stele rămase de catalogat, Gaia poate să le ofere astronomilor mai multe indicii despre forțele care formează geografia uimitoare a galaxiei noastre.
"Regiunea galaxiei în care avem în prezent o mulțime de informații este destul de aproape de soare, dar viitoarele versiuni ale Gaiei ar trebui să extindă dimensiunea regiunii", a spus Alice Quillen, astronom la Universitatea din Rochester, care nu a fost implicată în studiu.
Oamenii de știință și-au publicat rezultatele online în jurnalul preprint arXiv și le-au transmis spre publicare în revista lunară Notificări ale Royal Astronomical Society.
