С давних времен люди, глядя на великолепный и бескрайний Млечный Путь на ночном небе, не переставали фантазировать и пытаться разгадать его тайны. Галактика, в которой мы живем, – одна из многих спиральных галактик во Вселенной.

За последние 10 миллиардов лет она собрала в себе сотни миллиардов звезд, которые распределены в основном в галактическом гало и диске.

Диск Млечного Пути

Диск Млечного Пути – это плоская структура, в которой сосредоточено большинство его звёзд, газа и пыли. Этот диск состоит из двух основных компонентов: толстого диска и тонкого диска, которые различаются по своим свойствам, возрасту и распределению звёзд.

Толстый и тонкий диски взаимосвязаны и влияют друг на друга. Например, гравитационное взаимодействие между этими двумя компонентами может вызывать различные процессы, такие как образование новых звёзд и изменения в движении уже существующих звёзд.

Считается, что Млечный Путь прошел через продолжительный этап формирования. Это происходило либо из-за скоплений газа с низким содержанием металлов (в астрономии металлами называют все элементы, кроме водорода и гелия), либо из-за столкновений и слияний с другими галактиками, богатыми газом.

Эти процессы привели к образованию звёздного гало. Со временем газы начали охлаждаться, формируя ранний толстый диск. А позже, по мере дальнейшего охлаждения, начал образовываться тонкий диск, процесс формирования которого продолжается и сегодня.

LAMOST

С развитием технологий и появлением новых данных в астрономии появилась возможность пересмотреть и изменить представления о том, как эволюционировал Млечный Путь.

Телескоп LAMOST предоставил обновленные данные о десятках миллионов звёзд, что стало важной основой для создания цифровой карты нашей галактики. А космический телескоп Gaia, запущенный Европейским космическим агентством, добавил к этому данные о положении и движении звёзд.

Объединив эти данные, астрономы получили уникальный инструмент для изучения истории формирования и эволюции Млечного Пути.

Возраст звёзд

Доктор Мао Шэн Сян и профессор Ханс-Вальтер Рикс, астрономы из Института астрономии Макса Планка, используя данные от телескопов LAMOST и Gaia, сделали выборку из 250 тысяч субгигантов и определили их возраст с предельной точностью.

Возраст звёзд – это одна из самых сложных для определения характеристик, и в астрономии это всегда было трудной задачей. Если раньше типичная погрешность в определении возраста звёзд составляла 20% и более, то теперь достигнута точность до 7%. Это стало возможным благодаря данным из LAMOST и Gaia.

Исследователи разделили эти 250 тысяч субгигантов на две группы, основываясь на их движении и химическом составе.

Оказалось, что звёзды одной группы образовались в относительно спокойных условиях и принадлежат тонкому диску, а звёзды другой группы возникли в условиях бурной динамики и связаны с гало и толстым диском. Было обнаружено, что возраст этих двух групп чётко делится на два периода: до 8 миллиардов лет назад и после.

Это означает, что с точки зрения времени история формирования и эволюции Млечного Пути делится на два четко выраженных этапа: ранний этап — от 13 миллиардов лет назад до 8 миллиардов лет назад, и поздний этап – от 8 миллиардов лет назад до настоящего времени. На раннем этапе формировались толстый диск и гало, на позднем – тонкий диск.

Примерно 8 миллиардов лет назад запасы газа, который питал звёздообразование в толстом диске Млечного Пути, иссякли, и его формирование прекратилось. В то же время новый газ начал накапливаться на более тонком диске, что привело к образованию звёзд тонкого диска, процесс которого продолжается и сегодня.

Так была создана чёткая временная шкала раннего формирования и эволюции Млечного Пути. Рецензенты журнала Nature отметили, что это исследование впервые позволяет настолько ясно показать историю формирования нашей галактики.