Дані Gaia: диск Чумацького Шляху сплющувався у два етапи

Більшість зір нашої Галактики розташовані у двох дисках, що перекриваються: тонкому й молодшому та товстому й старшому. Як вони утворилися, астрономи сперечаються давно. Нове дослідження в The Astrophysical Journal Letters дає, за словами авторів, першу чітку відповідь на основі спостережень, повідомив Інститут астрофізики Канарських островів (IAC) 19 жовтня.

Питання: розхитали чи осіли?

Досі спостереження однаково добре пояснювали два різні сценарії:

Щоб їх розрізнити, треба знати вік зір, особливо найстаріших, а це вкрай складно.

Як це виміряли

Дослідники поєднали дані місії ESA Gaia, яка виміряла положення, рух і яскравість понад мільярда зір, із віком зір із проєкту ChronoGal. Цей проєкт фінансує Європейська дослідницька рада, а очолює IAC; він визначає вік із точністю кращою за 5% — це приблизно 500 млн років навіть для найстаріших зір.

Що виявили

Що молодші зорі, то ближче вони до площини Галактики, але зміна нерівномірна. Чіткий переломний момент припадає приблизно на 10,8 млрд років тому:

• До нього: приблизно за 2 млрд років товщина диска зменшилася з понад 4100 світлових років (1,26 кпк) до близько 1600 світлових років (0,5 кпк).
• Після нього: стоншення стало дуже повільним — до близько 400 світлових років (0,1 кпк) для зір, що утворюються сьогодні.

Настільки швидку зміну не пояснити повільним «нагріванням», вважають автори, тим паче в молодій галактиці, яка часто зіштовхувалася з іншими. Натомість вона відповідає моделі «згори донизу»: товстий диск утворився в бурхливу ранню фазу, а тонкий — у спокійнішу, що настала потім.

«Це перший чіткий доказ зі спостережень на користь однієї з двох моделей раннього етапу Галактики», — каже провідний автор Давид Мірабаль, дослідник-аспірант IAC та Університету Ла-Лагуни.

Чому це важливо

Результат дає симуляціям формування галактик конкретну цифру, з якою їх можна звіряти, і показує, наскільки точний вік зір доповнює мапу Gaia. Він також завершує насичений місяць для європейської космічної науки після того, як телескоп ESA Euclid відкрив свою першу нову комету. Щоб самому побачити смугу Чумацького Шляху, знадобиться темне місце й наш гід з вибору бінокля для спостережень за небом, а ці поради допоможуть сфотографувати її на смартфон.