Większość gwiazd Drogi Mlecznej, w tym Słońce, znajduje się w płaskim dysku spiralnym, wokół którego rozciąga się rzadsza otoczka: tak zwane halo gwiazdowe powstałe z mniejszych galaktyk wchłoniętych w przeszłości przez naszą Galaktykę. Dane z misji Gaia pokazują nam teraz, że halo to rotuje znacznie wolniej, niż wynikałoby to z całkowitej masy Drogi Mlecznej. Zespół kierowany przez Kirilla Batrakova z Durham University postanowił zbadać przyczynę tej osobliwości, analizując ewolucję 25 galaktyk podobnych do naszej w ramach symulacji kosmologicznych Auriga.

Wyniki symulacji wykazały, że obiekty o najwolniej rotujących halo gwiazdowych łączyły dwie wspólne cechy: w przeszłości przeszły one silne zderzenie czołowe z innymi galaktykami, a ich dyski zmieniły po tym orientację w przestrzeni o ponad 90 stopni. Ale co to oznacza dla naszej Galaktyki?

Mamy dziś sporo dowodów, że Droga Mleczna zderzyła się w przeszłości z wieloma mniejszymi galaktykami i połączyła się z nimi: od obserwacji obecnych w niej strumieni gwiazd, których skład chemiczny wskazuje, że powstały one w obcym względem naszej Galaktyki środowisku, po chwiejne wygięcie w jej galaktycznym dysku. Jedno z tych zderzeń miało miejsce około 10 do 11 miliardów lat temu i wiązało się z galaktyką karłowatą Gaia Sausage-Enceladus (zwaną tak ze względu na jej kiełbasiany kształt). Możemy zatem przypuszczać, że również dysk naszej młodej Galaktyki uległ w tamtym czasie przekształceniu pod względem orientacji przestrzennej. 

W rezultacie galaktyczne halo obraca się znacznie wolniej niż przedtem przewidywano. Wykazano także, że rotacja halo gwiazdowego jest ściśle powiązana z ruchem otaczającego je halo ciemnej materii, co oznacza, że oba te elementy ewoluowały wspólnie podczas kolejnych fuzji galaktycznych. Hipoteza o zmianie płaszczyzny dysku daje naukowcom nowe narzędzie do odtwarzania historii formowania się Drogi Mlecznej, ale także ma szansę przyczynić się do badań nad zachowaniem ciemnej materii. Sugeruje to również, że dawne orbity gwiazd w naszej Galaktyce mogły znacząco odbiegać od obecnych!

Następnym etapem badań ma być poszukiwanie bezpośrednich śladów dawnego przeobrażenia w obserwacjach współczesnego rozkładu i ruchów gwiazd w galaktycznym halo Drogi Mlecznej.

Ilustracja przedstawiająca dysk Drogi Mlecznej osadzony w halo galaktycznym. (Melissa Weiss/Centrum Astrofizyki | Harvard i Smithsonian)

Czytaj więcej:

• Cały artykuł
• Oryginalna praca naukowa: A vertically orientated dark matter halo marks a flip of the Galactic disc, A&A, 706, A193 (2026)

Opracowanie: Elżbieta Kuligowska

Źródło: sciencealert.com

Na ilustracji:

Fragmenty powstałe w wyniku zderzenia Drogi Mlecznej z obiektem Gaia Sausage. (ESA (wizualizacja artystyczna); Koppelman, Villalobos i Helmi (symulacja), CC BY-SA 3.0 IGO)