Нашата галактика вече е умирала веднъж. Сега живее втория си живот

Млечният път е зомби. Той е бил вече мъртъв някога, преди да се върне отново към живот.

Това установи японски учен, след като изследва химическите състави на звездите на нашата галактика, разказва ScienceAlert.

Почти всички звезди в Млечния път могат да бъдат разделени на две отделни популации въз основа на техния химичен състав. В първата група се срещат повече от т.нар. α (алфа) -елементи - кислород, магнезий, силиций, сяра, калций и титан. Във втората α-елементите са по-малко, а количеството на желязото е по-значително.

Алфа-елементите се образуват при т.нар. алфа-процеси - ядрена реакция на улавяне на α-частици (хелиеви ядра) от ядрата на леките елементи. Този процес в звездите е основният източник на производство на химически елементи от хелий до никел. 

Съществуването на тези две различни популации предполага, че по време на етапите на образуването им се е случило нещо различно. Но какво точно бе неясно..

Астрономът Масафуми Ногучи (Masafumi Noguchi) от Университета Тохоку смята, че е намерил отговора. Двете различни популации представляват два различни периода на формиране на звезди, като между тях има нестабилен или "пасивен" период, без звездообразуване.

Статията на Ногучи е публикувана в списание Nature.

През 2006 г. бе предложена теорията, че „галактическата бимодалност се дължи на студените потоци и шоковото загряване”. На нейна база Ногучи моделира еволюцията на Млечния път за период от 10 милиарда години.

^{Схематична диаграма, показваща двата етапа на формиране на звезди в галактиката Млечен път според Ногучи. В горната илюстрация газът в синьо е студен, а в червено - горещ. Цветната карта в долния панел показва разпределението на състав на елементите в звездите, изчислен от модела на Ногучи, с лилавата линия е показано как се променя елементарният състав на газа с течение на времето (Кредит: M. Noguchi,  Nature). Контурите показват разпространението на звездите от слънчевия квартал, наблюдавани от APOGEE, спектроскоп на 2.5-метровия телескоп в Обсерваторията на Apache Point в Ню Мексико (Кредит: M. Haywood et al., A & A, 589, 66 (2016 г.), ESO).}

Първоначално моделът на студените потоци бе предложен за много по-големи галактики, предполагайки, че масивните галактики  формират звездите си на два етапа. Поради разделението на звездите на два типа по химичен състав, Ногучи смята, че това се отнася и за Млечния път.

Това е така, защото химическият състав на звездите зависи от газовете, от които се образуват. 

Някои елементи - като по-тежките метали (астрофизиците наричат всички елементи по-тежки от хелий метали) - са липсвали в ранната Вселена, тъй като се създават в звезди и се разпространяват едва след като тези звезди се превърнат в свръхнови.

В първия етап, според модела на Ногучи, галактиката привлича студен газ отвън. Този газ се слива с първото поколение звезди.

След около 10 милиона години, което е сравнително кратко време в космически план, някои от тези звезди умират като свръхнови тип II. Така се разпространяват α-елементите в цялата галактика и се включват в нови звезди.

Но според модела всичко това затихва след 3 милиарда години.

"Когато се появяват ударни вълни и газът се загрява до високи температури преди 7 милиарда години, газът спира да се влива в галактиката и звездите престават да се образуват", се казва в прессъобщението на Университета Тохоку .

След пауза от около 2 милиарда години се появяват нов тип свръхнови - много по-мащабните тип Ia свръхнови, които обикновено се появяват след продължителност на живота на звездите от около 1 милиард години.

В тези свръхнови се образува желязо и се изхвърля в междузвездната среда. Когато газът се охлади достатъчно, за да започнат да се формират звезди отново - преди около 5 милиарда години - тези звезди имат много по-висок процент желязо в сравнение с предишното поколение. Това второ поколение включва нашето Слънце, което е на около 4,6 милиарда години.

^{Моделът на Ногучи за три различни района на Млечния път (Кредит: M. Noguchi, Nature). Контурите са от APOGEE (Кредит: M. Haywood et al., A & A, 589, 66 (2016 г.), ESO).}

Моделът на Ногучи е в съответствие с последните проучвания на най-близкия ни галактически съсед Андромеда, за която се смята, че е в същия клас като Млечния път. През 2017 г. екип изследователи публикува статия, в която се установява, че звездите в Андромеда също се появяват на два етапа с относително спокоен период между тях.

Ако моделът издържи проверките, това може да означава, че моделите на еволюцията на галактиките трябва да бъдат преразгледани - макар че по-малките галактики - джуджета непрекъснато формират звезди, вероятно "мъртвият" период е характерен само за масивните галактики.

Още по темата

05/02/2017

Космос

Откриха черна дупка "куршум", скрита в Млечния път

22/11/2016

Космос

Невидими галактики движат Млечния път

03/08/2016

Космос

В дълбините на Млечния път е открита гигантска празнина

04/04/2016

Космос

Млечният път и Андромеда вече са се сблъсквали