Загадка галактического тонкого – толстого диска решена

Новое исследование показывает, что группы звезд одного возраста всегда вспыхивают в результате столкновений массивных галактик. Все вместе, эти вспышки, уплотненные как лепестки цветущей розы, раздувают диск и составляют то, что астрономы называют "толстый" диск.

Чтобы прийти к этому новому результату, команда запустила численное моделирование на массивных суперкомпьютерах и проанализировала структуру их имитационных галактик. Ученые сгруппировали звезды по общему возрасту и посмотрели на их месторасположение. Они обнаружили, что звезды в такой возрастной группе представляют собой диск с расширяющимися краями. Такие вспышки являются неизбежными, вызванными, когда основная галактика сталкивается с меньшими галактиками – общий признак того, как галактики формируются, считают ученые. Так как старые звезды образуются во внутренней области галактики, для них эта вспышка происходит ближе к центру, в то время как для молодых звезд – на периферии галактики. Сочетание вспышек всех звезд производит ускользающий от обнаружения толстый диск.

Одним из наиболее интересных аспектов галактик является то, что их звезды можно разделить на два компонента: пушистый толстый диск, обволакивающий тонкий диск. До сих пор считалось, что звезды в толстом диске старые. При наблюдениях Млечного Пути, самые старые звезды находятся ближе к центру, в то время как молодые звезды более отдалены. Ученые считают, что это разделение, вероятно, из-за "изнаночного" сценария формирования, в котором первые звезды Млечного Пути формировались в центре, а затем во внешней области, так же, как растут города в радиальном направлении от средневекового центра до современных пригородов. Наблюдение структуры Млечного Пути достаточно сложное, так как мы находимся в пределах его диска, примерно на полпути от центра. Вместо этого, астрономы вынуждены полагаться на звезды, окружающие нас, и строить модели из этой ограниченной точки зрения. Тем не менее, если Млечный Путь был похож на других галактики и его толстый диск составляли только старые, сконцентрированные в центре звезды, то можно ожидать, что его толстый диск был невелик. Но в других галактиках толстые диски наблюдаются более расширенными, как и сами галактики.

"С нашим новым пониманием формирования и взаимодействия между галактическими тонкими и толстыми дисками, мы продвинулись гораздо ближе к решению одной из наиболее фундаментальных проблем галактической астрофизики", заключает Минчев. "Наши прогнозы в ближайшее время будут проверены данными от космической миссии Gaia с использованием высокоточных инструментов, таких, как MUSE на Very Large Telescope".