Od zrodu moderní astronomie se vědci snažili určit celý rozsah galaxie Mléčná dráha a dozvědět se více o jeho struktuře, formování a vývoji. Podle současných teorií se všeobecně předpokládá, že Mléčná dráha vznikla krátce po velkém třesku (zhruba před 13,51 miliardami let). To bylo výsledkem spojení prvních hvězd a hvězdokup a také narůstání plynu přímo z galaktického hala.
Od té doby se předpokládá, že se s Mléčnou dráhou spojilo několik galaxií, což vyvolalo vznik nových hvězd. Ale podle a nové studium tým japonských výzkumníků má naše galaxie bouřlivější historii, než se dříve myslelo. Podle jejich zjištění zažila Mléčná dráha spící éru mezi dvěma obdobími formování hvězd, která trvala miliardy let, v podstatě umírala, než se znovu probudila k životu.
Jejich studie s názvem „ Vznik hvězd sousedících se Sluncem ve dvou generacích oddělených 5 miliardami let uši “, nedávno vyšel ve vědeckém časopisePříroda.Studii provedl Masafumi Noguchi, astronom z USA Astronomický institut na univerzitě Tohoku , Japonsko. S využitím nové myšlenky známé jako „akrece studeného toku“ vypočítal Noguchi vývoj Mléčné dráhy za období 10 miliard let.
Schematický diagram ukazující dvě fáze formování hvězd v galaxii Mléčná dráha podle Noguchiho. Kredit: M. Noguchi/Nature/M. Haywood a kol. (2016)/ reprodukováno se svolením © ESO
Tuto myšlenku akrece chladného plynu jako první navrhl Avishai Dekel – vedoucí katedry teoretické fyziky Andre Aisenstadt na Hebrejské univerzitě v Jeruzalémě – a jeho kolegové, aby vysvětlili, jak galaxie při svém formování nabírají plyn z okolního prostoru. Koncept dvoufázového utváření také v minulosti navrhl Yuval Birnboim – docent na Hebrejské univerzitě – a jeho kolegové, aby vysvětlili vznik masivnějších galaxií v našem vesmíru.
Po sestrojení modelu Mléčné dráhy s použitím údajů o složení jejích hvězd však Noguchi dospěl k závěru, že naše vlastní galaxie také zažila dvě fáze formování hvězd. Podle jeho studie lze historii Mléčné dráhy rozeznat při pohledu na elementární složení jejích hvězd, které je výsledkem složení plynu, ze kterého jsou tvořeny.
Při pohledu na hvězdy v sousedství Slunce mnoho astronomických průzkumů zaznamenalo, že existují dvě skupiny, které mají různé chemické složení. Jeden je bohatý na prvky jako kyslík, hořčík a křemík (alfa-prvky), zatímco druhý je bohatý na železo. Důvod této dichotomie je dlouhotrvající záhadou, ale Noguchiho model poskytuje možnou odpověď.
Podle tohoto modelu začala Mléčná dráha, když se do galaxie dostaly studené proudy plynu a vedly ke vzniku první generace hvězd. Tento plyn obsahoval alfa-prvky jako výsledek krátkotrvajících supernov typu II – kdy hvězda na konci svého životního cyklu podstoupí kolaps jádra a poté exploduje – uvolňuje tyto prvky do mezigalaktického prostředí. To vedlo k tomu, že první generace hvězd byla bohatá na prvky alfa.
Modelová předpověď pro tři různé oblasti Mléčné dráhy. Kredit: M. Noguchi/Nature/M. Haywood a kol. (2016)/reprodukováno se svolením © ESO
Pak, asi před 7 miliardami let, se objevily rázové vlny, které zahřály plyn na vysoké teploty. To způsobilo, že studený plyn přestal proudit do naší galaxie, což způsobilo zastavení tvorby hvězd. V naší galaxii pokračovalo období dvou miliard let dormance. Během této doby dlouhověké supernovy typu Ia – které se vyskytují v binárních systémech, kde bílý trpaslík postupně sifonuje materiál od svého společníka – vstříkly železo do mezigalaktického plynu a změnily jeho elementární složení.
Postupem času se mezigalaktický plyn začal ochlazovat vyzařováním záření a před 5 miliardami let začal proudit zpět do galaxie. To vedlo k druhé generaci formace hvězd, která zahrnovala naše Slunce, které byly bohaté na železo. Ačkoli dvoustupňová formace v minulosti naznačovala mnohem hmotnější galaxie, Noguchiová byla schopna potvrdit, že stejný obrázek platí pro naši vlastní Mléčnou dráhu.
A co víc, další studie ukázaly, že totéž může platit pro nejbližšího souseda Mléčné dráhy, Galaxie Andromeda . Stručně řečeno, Noguchiho model předpovídá, že masivní spirální galaxie zažívají mezeru ve formování hvězd, zatímco menší galaxie vytvářejí hvězdy nepřetržitě.
Pozorování existujícími dalekohledy a dalekohledy nové generace v budoucnu pravděpodobně poskytnou další důkazy tohoto jevu a řeknou nám mnohem více o formování galaxií. Z toho budou astronomové také schopni konstruovat stále přesnější modely toho, jak se náš vesmír vyvíjel v průběhu času.
Další čtení: Univerzita Tohoku , Příroda
