Nie je žiadnym prekvapením, že Mliečna dráha je nami najštudovanejšou a najprebádateľnejšou galaxiou, akú poznáme. Hoci sa naša galaxia na prvý pohľad môže podobať takmer na všetky ostatné špirálové galaxie (najbežnejší typ galaxií), pri bližšom pohľade zistíme, že je niečím unikátna.

Teda aspoň sme si to doteraz mysleli. Z tohto omylu nás však teraz vyviedla nová štúdia publikovaná v žurnále The Astrophysical Journal Letters. Na tému upozornili autori štúdie vo svojom príspevku na webe TheConversation.

Je Mliečna dráha naozaj taká jedinečná ako si myslíme?

Ako píše portál ScienceAlert, odkedy (2013) observatórium Gaia presne mapuje polohy, rýchlosti hviezd a vytvára precíznu 3D mapu našej galaxie, astronómovia získali nespočetné množstvo nových informácií o minulosti Mliečnej dráhy.

Minimálne sa ukázalo, že Galaxia sa formovala prostredníctvom viacerých zrážok a fúzií niekoľkých galaxií.  K tej najextrémnejšej udalosti malo dôjsť pred približne 10 miliardami rokov počas zrážky s trpasličou galaxiou Gaia-Enceladus, ktorá údajne vytvorila štruktúru nazývanú „hrubý“ disk (thick disk).

Jesse van de Sande/European Southern Observatory

Keďže Mliečna dráha patrí medzi špirálové galaxie (presnejšie medzi špirálové galaxie s priečkou) charakterizované určitými spoločnými fyzikálnymi vlastnosťami, nie je žiadnym prekvapením, že je často vnímaná ako veľká plochá štruktúru s malou vypuklou oblasťou vo svojom strede, z ktorej vychádzajúce krásne dlhé špirálovité ramená.

Autori štúdie ju vo svojom príspevku prirovnávajú k palacinke s broskyňou uprostred (pri pohľade z boku, kedy nie je možné rozoznať špirálové ramená). Od roku 1983 však vieme, že Mliečna dráha obsahuje aj ďalší „komponent“, respektíve štruktúru, ktorá sa nazýva „hrubý“ disk. Ten je na rozdiel od „tenkého“ disku (thin disk – „palacinková časť“ Mliečnej dráhy, ktorú možno za jasnej noci pozorovať) pre naše oči neviditeľný.

„Tenký“ disk Mliečnej dráhy je „hrubý“ 1000 svetelných rokov a rozprestiera sa na vzdialenosť 100 000 svetelných rokov. Tento „tenký disk“ prechádza stredom „hrubého“ disku, ktorého „hrúbka“ je o niekoľko tisíc svetelných rokov väčšia.

Dôležitým je však nielen rozdiel v ich veľkosti, ale i v zložení. „Tenký“ disk sa skladá prevažne z mladých hviezd s vysokým obsahom ťažkých prvkov (prvky ťažšie ako vodík a hélium“), aj keď v podstate obsahuje hviezdy „všetkých vekových kategórií“. „Hrubý“ disk je presným opakom, čiže predstavuje riedko osídlenú oblasť, ktorá je domov hviezd starších ako 10 miliárd rokov.

Práve táto rozdielnosť diskov by mala naznačovať, že Mliečna dráha vznikla v dôsledku jedinečných kolízií s ďalšími galaxiami. Hoci takéto procesy je nesmierne ťažké nasimulovať, naše najlepšie počítačové modely naznačujú, že takúto „dvojdiskovú“ štruktúru má iba 1 z 20 galaxií podobných tej našej. Jednoducho povedané Mliečna dráha by mala patriť medzi galaktické unikáty.

„Predpokladalo sa, že „hrubé“ a „tenké“ disky Mliečnej dráhy vznikli v dôsledku vzácneho spojenia, takže v iných špirálových galaxiách by sme ich pravdepodobne nemali objaviť.“ uviedol jeden z dvojice hlavných autorov Nicholas Scott z ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D).

Pixabay

Ako to je v skutočnosti?

Nový výskum však naznačuje, že to tak celkom nemusí byť pravda. Štúdiom viacerých galaxií prostredníctvom inštrumentu MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) nainštalovanom na teleskope VLT (Very Large Telescope) totiž ukázalo, že Mliečna dráha nie je ani zďaleka taká jedinečná ako sa predpokladalo.

Kritickú úlohu v tejto štúdii zohrala galaxia vzdialená 320 miliónov svetelných rokov s označením UGC 10738. Hoci na takéto ohromné vzdialenosti nedokážeme študovať chemické zloženie hviezdy priamo, dokážeme pozorovať aspoň svetlo prichádzajúce z rôznych „kútov“ danej galaxie a na základe tohto svetelného podpisu zistiť, aké typy hviezd sa nachádzajú v daných regiónoch.

Pre nás jedinečnou robí UGC 10738 najmä jej poloha, vďaka ktorej máme veľmi jasný pohľad na „tenký“ i „hrubý“ disk špirálovej galaxie – v podstate astronómovia dokázali oddeliť svetlo prichádzajúce z hviezd nachádzajúcich sa v „tenkom“ disku od hviezd nachádzajúcich sa v „hrubom“.

Pozorovania ukázali, že chemické zloženie hviezd v UGC 10738 je veľmi podobné tomu v Mliečnej dráhe. V „hrubom“ disku sa nachádzali prevažne staršie hviezdy s nízkym pomerom ťažších prvkov, pričom v „tenkom“ disku dominovali mladšie hviezdy. Presnejšie pozorovali v „tenkom“ disku hviezdy bohaté na kovy a chudobné na horčík, v tom hrubšom pozorovali naopak hviezdy bohaté na horčík a chudobné na kovy.

Z uvedeného vyplýva, že Mliečna dráha je zrejme podobná množstve miliárd iných galaxií. Túto „normálnosť“ našej galaxie však vedci berú pozitívne a dokonca špekulujú, že vďaka tejto „normálnosti“ by Mliečna dráha mohla byť naším kľúčom k odomknutiu histórie celého vesmíru.