Спиральные галактики создают новые звезды, двигаясь от центра к периферии, однако этот процесс имеет предел. Согласно теоретическим представлениям, существует рубеж, за которым звездообразование не происходит. Анализ возраста звезд позволил исследователям впервые определить положение этой границы в нашей Галактике с приемлемой точностью.
Вопрос о том, где заканчивается галактика, остается без однозначного решения. Однако, некоторые исследователи предлагают определять границу, исходя из интенсивности звездообразования и светимости диска. Астрономы выделяют три типа галактических дисков по тому, как меняется интенсивность света от центра к краям.
К первому типу относятся объекты, у которых яркость диска снижается экспоненциально по мере удаления от центра к краям. Ко второму — галактики с выраженными границами, после которых наблюдается резкое снижение яркости. В третью группу вошли звездные системы, у которых спад яркости, отступая от центра, замедляется. По современным оценкам, около половины ближайших дисковых галактик относятся ко второму типу. А что насчет Млечного Пути?
Изучение строения нашей Галактики представляет собой сложную задачу, поскольку мы являемся ее частью. Фактически, наши знания о далеких объектах более полные, так как мы наблюдаем их со стороны, чем о Млечном Пути. Ценные сведения предоставляют масштабные астрономические обзоры, содержащие точные данные о миллионах расположенных неподалеку звезд.
«Неоднородность в светимости галактик второго типа объясняют границей звездообразования, что находит подтверждение в наблюдениях и результатах компьютерного моделирования. Согласно расчетам, звезды, расположенные за этой границей, являются эмигрантами из внутренней части диска, следовательно, их популяция более возрастная, что и обуславливает снижение яркости на окраинах. Таким образом, классифицировать галактики и определить указанную границу возможно по распределению звезд различного возраста.
Астрономы из Мальтийского университета изучили данные о свыше 100 тысяч звездах Млечного Пути, чтобы выявить определенную особенность, которую они называют «изломом». Для этого были использованы данные, полученные в ходе обзоров LAMOST, APOGEE и Gaia. Исследователи сосредоточились на звездах, имеющих округлые орбиты и расположенных вблизи плоскости нашей галактики, чтобы исключить звезды гало – объекты, предположительно происходящие из поглощенных карликовых галактик.
Анализ данных показал, что область активного звездообразования в Млечном Пути простирается примерно до 38 тысяч световых лет от центра галактики. Этот показатель представляет собой усредненное значение, полученное на основе двух независимых оценок, сделанных с использованием данных обзоров LAMOST и APOGEE. Результаты опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
Компьютерное моделирование позволило авторам исследования установить зависимость между возрастом звезд и процессом звездообразования. Ученые обнаружили, что в пределах от 23 до 32 тысяч световых лет от нас средний возраст звезд Млечного Пути уменьшается благодаря интенсивному звездообразованию. Далее этот показатель стабилизируется и практически не изменяется (в диапазоне от 32 до 38 тысяч световых лет от центра), после чего вновь начинает снижаться. Именно там располагается граница.
На каком расстоянии прекращается звездообразование? Специалисты называют двух возможных факторов: перемычка, гравитационное воздействие которой заставляет свободный газ стекаться к центру, и изгиб диска Млечного Пути в форме буквы «S», который, по всей видимости, препятствует появлению новых звёзд.
Наша Солнечная система находится на удалении около 26 тысяч световых лет от центра галактики, в пределах зоны активного звездообразования, или, как её часто называют, в «живом» регионе Млечного Пути.