Млечный Путь испытал второе рождение — революционный вывод японского ученого

Галактика Млечного Путь умирала раньше, а сейчас наша Солнечная система находится в ореоле ее «воскресшего» варианта, — к таким неожиданным выводам пришел ученый Масафуми Ногучи (Университет Тохоку) в ходе своего нового исследования, которое было опубликовано 26 июля в журнале Nature.

По его мнению, звезды Млечного Пути образовались в две разные эпохи путем различных механизмов, а когда прошел активный период звездообразования в нашей Галактике, то наступило длительное затишье. Таким образом у нашей домашней галактики была более драматичная история, чем считалось изначально.

Рассчитывая эволюцию Млечного Пути в течение 10 миллиардов лет, Ногучи включил в нее концепцию «аккреции холодного потока», новую идею, предложенную Авишаем Декелем (Еврейский университет) и его коллегами. Эта концепция описывает механизм, согласно которому галактики собирают окружающий газ во время своего формирования. Несмотря на то, что двухэтапное формирование массивных галактик было предложено еще Ювалем Бирнбойма (Еврейский университет) и его коллегами, Ногучи смог подтвердить, что история не столь массивной галактики Млечный Путь складывалась по этому же сценарию.

Он изучал историю Млечного Пути по элементарному составу звезд. Учитывая то, что звезды наследуют состав газа, из которого они сформированы — они, по сути, «запоминают» содержание элементов в газе в момент их образования.

В окрестностях Солнечной системы есть две группы звезд с разными составами. Одна группа богата α-элементами, такими как кислород, магний и кремний. В другой содержится много железа. Последние наблюдения Миши Хейвуда (Observatoire de Paris) и коллег показали, что это явление распространено на обширную локацию Млечного Пути. Однако происхождение этой дихотомии оставалось неясным. Модель Ногучи дает ответ на эту старую загадку — звезды помнят момент возрождения нашей Галактики.

Предложенная Ногучи история Млечного Пути начинается в тот момент, когда холодные газовые потоки внедрились в Галактику (аккреция холодного потока) и из этого газа образовались звезды. В этот период газ быстро начал накапливать α-элементы, высвобождаемые взрывами короткоживущих сверхновых II типа. Именно поэтому эти звезды первого поколения богаты α-элементами.

Когда появились ударные волны и нагрели газ до высоких температур 7 миллиардов лет назад, газ прекратил втекать в галактику, и звезды перестали формироваться. В этот период запаздывающие взрывы долгоживущих сверхновых типа Ia внедряли в Галактику железо в газ и меняли ее элементный состав. По мере того, как газ охлаждался в результате излучения радиации, он начал течь обратно в галактику 5 миллиардов лет назад (поток охлаждения) и создал второе поколение звезд, богатых железом, включая наше Солнце.