Используя вычислительные мощности суперкомпьютеров для моделирования структуры галактик, аналогичных нашей Млечный Путь, ученые из Даремского университета выяснила, установили, что галактики с медленным вращением звездных гало чаще подвергаются явлению «переворота диска», при котором плоскость галактики изменяет свою ориентацию на угол более 90 градусов. Результаты исследования были доложены на Национальная астрономическая конференция, организованная Королевским астрономическим обществом в Бирмингеме .

В Млечном Пути большая часть звезд находится в его плоском спиральном диске, а вокруг него простирается значительно более обширный, но менее насыщенный звездный ореол. Этот ореол преимущественно состоит из звезд, изначально сформировавшихся в меньших галактиках и впоследствии поглощенных Млечным Путем в процессе слияний.

Анализ наблюдений показал, что звездное гало Млечного Пути характеризуется крайне медленным вращением, однако причины этого явления оставались неясными для астрономов. Для выяснения этой загадки исследователи провели анализ эволюции 25 галактик, схожих с Млечным Путем, проследив за их развитием на протяжении миллиардов лет.

Исследования показали, что галактики с наиболее медленным вращением звездных гало обладают двумя характерными особенностями: они подвергались крупным лобовым столкновениям с другими галактиками и испытывали перевороты своего диска в процессе эволюции.

«Уже известно, что Млечный Путь ранее сталкивался лоб в лоб с галактикой Гайя-Сосиска-Энцелад, которую часто называют просто Гайя-Сосиской. Исходя из этого, можно предположить, что диск Млечного Пути когда-то перевернулся», — заявил астроном Кирилл Батраков, возглавлявший данный проект.

Гайя-Сосиска-Энцелад представляла собой крупную карликовую галактику, которая приблизилась к раннему Млечному Пути и была поглощена им примерно 10–11 миллиардов лет назад. Это масштабное слияние галактик стало ключевым этапом в начальной фазе формирования Млечного Пути и существенно повлияло на его структуру, спровоцировав формирование вытянутых орбит для миллиардов звёзд, напоминающих форму сосиски.

Выявление факта переворота диска в прошлом предоставляет астрономам ценную информацию для изучения формирования Млечного Пути и потенциально может пролить свет на движение его невидимого гало, состоящего из темной материи.

«Изменение наклона диска указывает на то, что многие звезды Млечного Пути в прошлом двигались по другим траекториям, чем сейчас, — возможно, даже наше Солнце, и соответственно положение нашей Солнечной системы в галактике могло быть менее устойчивым на протяжении всей её истории», — отметил Батраков.

Млечный Путь служит уникальной площадкой для изучения эволюции галактик и природы темной материи. Явление переворота диска не характерно для всех галактик, поэтому обнаружение значительного переворота в истории Млечного Пути, не связанного с его текущими особенностями, предоставляет астрономам ценные сведения о формировании подобных структур.

«Благодаря тому, что мы находимся внутри Млечного Пути, у нас есть возможность изучать его более детально, чем любую другую галактику, что делает его важнейшим объектом для понимания галактик в целом, — подчеркнул Батраков. — Обнаружение факта переворота его диска добавляет новую страницу в эту историю, и необходимо учитывать это при рассмотрении Млечного Пути в сравнении с другими галактиками. Особенно интересно то, что реконструкция этой сложной истории стала возможна благодаря современным методам наблюдений».

Работа Батракова продемонстрировала, что вращение звездного гало нашей Галактики тесно взаимосвязано с вращением гало, состоящего из темной материи. Этот факт позволяет сделать вывод о том, что эти структуры развивались совместно в процессе роста Млечного Пути посредством присоединения более мелких галактик-спутников.

Собранные данные способны объяснить одну из примечательных особенностей нашей Галактики и предоставляют дополнительные сведения о механизмах формирования и эволюции Млечного Пути на протяжении миллиардов лет.