Деформация Млечного Пути вызвана галактическим столкновением

Данные со спутника Gaia позволяют предположить, что искривление могло возникнуть из-за продолжающегося столкновения с меньшей галактикой, которое отправляет рябь через галактический диск, как камень, брошенный в воду.

С конца 1950-х годов астрономы знали, что диск Млечного Пути, где находится большинство из сотен миллиардов его звезд, не плоский, а несколько изогнутый вверх с одной стороны и вниз с другой. В течение многих лет они обсуждали, что вызвало эту деформацию. Предполагались различные теории, включая влияние межгалактического магнитного поля или эффекты гало темной материи. Если бы такое гало имело неправильную форму, его гравитационная сила могла бы изогнуть галактический диск.

Благодаря уникальному исследованию более чем миллиарда звезд в нашей галактике, Gaia может стать ключом к разгадке этой тайны. Команда ученых, использующая данные из второго обзора данных Gaia, подтвердила предыдущие намеки на то, что этот перекос не статичный, и со временем меняет свою ориентацию. Астрономы называют это явление прецессией, и его можно сравнить с колебанием волчка, когда его ось вращается.

Более того, скорость деформации намного быстрее, чем ожидалось, быстрее, чем позволяло бы межгалактическое магнитное поле или гало темной материи. Это говорит о том, что деформация вызвана чем-то другим. Что-то более мощное, например, столкновение с другой галактикой.

«Мы измерили скорость деформации путем сравнения данных с нашими моделями. Основываясь на полученной скорости, деформация совершит один оборот вокруг центра Млечного пути за 600–700 миллионов лет», - говорит Элоиза Поджио из Астрофизической обсерватории Турина, ведущий автор исследования, опубликованного в Nature Astronomy. «Это намного быстрее, чем ожидалось, основываясь на прогнозах других моделей».

Скорость деформации ниже, чем скорость вращения звезд вокруг центра галактики. Например, Солнце совершает один оборот за 220 миллионов лет.

Это понимание стало возможным только благодаря беспрецедентной способности миссии Gaia нанести на карту нашу галактику Млечный путь в трех измерениях путем точного определения положения более одного миллиарда звезд на небе и оценки их расстояния от нас. Похожий на летающую тарелку телескоп также измеряет скорости, с которыми движутся отдельные звезды, позволяя астрономам «воспроизводить» фильм истории Млечного пути назад и вперед во времени на протяжении миллионов лет.

Астрономам еще не известно, какая галактика может вызывать рябь или когда началось столкновение. Одним из претендентов стала карликовая галактика Стрелец, вращающаяся вокруг Млечного Пути, которая в прошлом уже прорвалась через галактический диск Млечного Пути несколько раз. Астрономы считают, что Стрелец будет постепенно поглощен Млечным путем.

«С помощью Gaia мы впервые получили большое количество данных о звездах, движение которых измеряется настолько точно, что можно попытаться понять крупномасштабные движения галактики и смоделировать историю ее формирования», говорит Йос де Брюйне. «Это нечто уникальное. Это действительно революция Gaia».

Несмотря на то, что деформация и её прецессия проявляются в галактическом масштабе, ученые уверяют, что они не оказывают заметного влияния на жизнь на Земле.

«Солнце находится на расстоянии 26 000 световых лет от центра галактики, где амплитуда деформации очень мала», - говорит Поджио. «Наши измерения были в основном посвящены внешним частям галактического диска, на расстоянии 52 000 световых лет от галактического центра и далее».

Ранее Gaia обнаружил свидетельства столкновений между Млечным путем и другими галактиками в недавнем и далеком прошлом, которые все еще можно наблюдать на картинах движения больших групп звезд спустя миллиарды лет после произошедших событий.