Για εμάς, ο νυχτερινός ουρανός μπορεί να μοιάζει με τυχαίο σπλάξιμο των αστεριών, αλλά οι αστρονόμοι μαθαίνουν ότι σε ορισμένες περιοχές του γαλαξία μας, τα αστέρια έχουν συσσωρευτεί σε χαρακτηριστικά που μοιάζουν με εκείνα των γήινων ρευμάτων, των κυμάτων, των αψίδων και των κορυφών του βουνού.
Η τεκτονική δραστηριότητα δημιουργεί μια ευρεία γκάμα χαρακτηριστικών της Γης, αλλά οι επιστήμονες δεν είναι σίγουροι τι κάνει αυτά τα αστρικά μιμικά στο Γαλαξία. Τώρα, οι ερευνητές δοκιμάζουν έναν ένοχο, συμπεριλαμβανομένων των δυνάμεων που προέρχονται από το εξωτερικό του γαλαξία μας. Ο πραγματικός ύποπτος, όμως, μπορεί να είναι ο ίδιος ο Γαλαξίας.
Οι επιστήμονες περιγράφουν τον Γαλαξία ως έναν παρεμποδισμένο, σπειροειδή γαλαξία - ουσιαστικά διαμορφωμένο σαν ένα ηλιόλουστο αυγό, με μια κατανομή των αστεριών με καρφιά. Αλλά σε μικρότερη κλίμακα, υπάρχουν περισσότερες λεπτομέρειες που κρύβονται σε αυτή τη γαλαξιακή τοπογραφία.
Από το 2013, μια αποστολή της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος που ονομάζεται Gaia διεξήγαγε μια απογραφή του Γαλαξία μας, με στόχο την καταλογογράφηση περισσότερων από 1 δισεκατομμύριο αστέρια. Χρησιμοποιώντας τα νέα δεδομένα που κυκλοφόρησαν τον Απρίλιο του 2018 σχετικά με τις ακριβείς μετρήσεις των τοποθεσιών και των κινήσεων των αστεριών για άλλα 550 εκατομμύρια αντικείμενα, οι αστρονόμοι μπορούν τώρα να εξερευνήσουν τον γαλαξία με νέα διάσταση.
Ενώ αυτές οι γαλαξιακές εξερευνήσεις έχουν αποκαλύψει νέο έδαφος, όπως οι κορυφογραμμές και οι αψίδες, οι επιστήμονες δεν μπόρεσαν να εξηγήσουν πλήρως πώς σχηματίζονται οι δομές των αστεριών. Μια ομάδα με επικεφαλής αστρονόμοι στο Πανεπιστήμιο του Sydney, Αυστραλία, αποφάσισε να προσπαθήσει να αναδημιουργήσει σε μοντέλα υπολογιστών ορισμένα από τα χαρακτηριστικά που βλέπουν στα αστέρια.
Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν σε μια σειρά οκτώ κορυφογραμμών στο Γαλαξία που είναι διπλωμένες δίπλα στην άλλη όπως μια οροσειρά. Τα δεδομένα της Gaia έδειξαν ότι οι κορυφογραμμές, οι οποίες ήταν τοποθετημένες μεταξύ τους στο μεσαίο στρώμα του δίσκου του Γαλαξία μας, είχαν συλλογές μοναδικών αστεριών που φοιτούσαν τις κορυφές τους. Χρησιμοποιώντας δεδομένα από μια άλλη αποστολή που αναλύει τη σύνθεση των αστεριών, παρατήρησαν ότι όλα τα αστέρια είχαν στοιχειώδεις συνθέσεις παρόμοιες με εκείνες του ήλιου. Δεδομένου ότι η στοιχειακή σύνθεση μπορεί να υποδηλώνει την αστρική ηλικία, αυτό τους είπε ότι αυτά τα νεαρά αστέρια δεν ήταν διάσπαρτα όσο τα παλαιότερα αστέρια ήταν, πράγμα που βοηθά στην κατανόηση του πώς σχηματίστηκαν οι κορυφογραμμές.
Οι θεωρίες σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο δημιουργούνται αυτές οι κορυφές και άλλες λειτουργίες εμπίπτουν σε δύο κατηγορίες: εσωτερικές και εξωτερικές. Ορισμένες θεωρίες προτείνουν ότι οι εσωτερικοί γαλαξιακοί μηχανισμοί είναι καθοριστικοί για τη διαμόρφωση της γαλαξιακής γεωγραφίας. Για παράδειγμα, οι βαρυτικές αλληλεπιδράσεις μπορεί να δημιουργήσουν συντονισμένα κύματα που δημιουργούν μεγαλύτερες δέσμες ύλης από μικρότερες. Εναλλακτικά, η τριβή ανάμεσα στα αστέρια, τα αέρια και τη σκόνη στον γαλαξία μπορεί να οδηγήσει στη δημιουργία αυτών των τοπογραφικών χαρακτηριστικών, καθώς τα ρούχα σε ένα πλυντήριο ρούχων μπλέκονται μαζί καθώς μετακινούνται το ένα το άλλο κατά τη διαδικασία καθαρισμού. Άλλες θεωρίες προτείνουν ότι κάποιο εξωτερικό χαρακτηριστικό γνώρισμα κινήθηκε μέσω του γαλαξία, όπως ένας άλλος μικρός νάνος γαλαξίας, και αυτό είναι που τσαλακωμένο μέχρι τα αστέρια. (Για να φανταστείτε αυτή τη θεωρία, φανταστείτε να σέρνετε τα πόδια σας ενώ διασχίζετε ένα χαλί, προκαλώντας την αναδίπλωση.)
Η ομάδα χρησιμοποίησε υπολογιστικές προσομοιώσεις αυτών των εσωτερικών και εξωτερικών διεργασιών για να διαπιστώσει αν η διανομή των αστεριών θα μπορούσε να αναδημιουργηθεί υπό διαφορετικές συνθήκες. Διαπίστωσαν ότι οι κορυφογραμμές ταιριάζουν περισσότερο με εκείνες που δημιουργούνται σε απομονωμένες περιοχές μέσω μιας εσωτερικής διαδικασίας που ονομάζεται ανάμιξη φάσεων, στην οποία ομάδες αστεριών αναμειγνύονται σταδιακά, όπως το ρούμι και ο οπτάνθρακας αναδεύονται σε κοκτέιλ, λόγω της μορφοποίησης των σπειροειδών βραχιόνων με την πάροδο του χρόνου . Επιπλέον, η παρουσία νεαρών αστεριών, που δεν είχαν τόσο χρόνο να διασκορπιστούν όσο τα παλαιότερα αστέρια, στις κορυφογραμμές πρότεινε επίσης ότι μια κοντινή δύναμη ήταν η πηγή των χαρακτηριστικών. Σε προσομοιώσεις περιοχών που είχαν πληγεί βαρυτικά από έναν διαβατικό γαλαξία, τα αποτελέσματα έδειξαν πολύ ψηλότερες κορυφές από εκείνες που παρατηρήθηκαν στον Γαλαξία.
Έτσι το ύψος των κορυφογραμμών "μπορεί να είναι ένας τρόπος για να γίνει διάκριση μεταξύ εσωτερικών και εξωτερικών διαδικασιών", δήλωσε η αστυνομία Shourya Khanna στο Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ και επικεφαλής συγγραφέας στο νέο έγγραφο.
Υπάρχουν, ωστόσο, ορισμένοι περιορισμοί. Οι ερευνητές δεν έχουν ακόμη διαμορφώσει φυσικό αέριο στη προσομοίωση τους, γεγονός που μπορεί να επηρεάσει τα αποτελέσματα. Η έρευνα έχει βρει στοιχεία ότι ένας γειτονικός γαλαξίας περνούσε από τη Γαλαξία. Θα μπορούσε να είναι αυτός ο τύπος εξωτερικής αλληλεπίδρασης που τείνει να δημιουργήσει ρεύματα αστεριών, ενώ οι εσωτερικές διαδικασίες - όπως η ανάμιξη φάσεων - είναι πιο υπεύθυνες για τις κορυφογραμμές, σύμφωνα με την έρευνα. Με πολλά άστρα που έχουν απομείνει στον κατάλογο, η Gaia μπορεί ακόμα να παράσχει στους αστρονόμους περισσότερες ενδείξεις σχετικά με τις δυνάμεις που διαμορφώνουν την εκπληκτική γεωγραφία του γαλαξία μας.
"Η περιοχή του γαλαξία, όπου έχουμε σήμερα πολλές πληροφορίες, βρίσκεται πολύ κοντά στον ήλιο, αλλά οι επερχόμενες εκδόσεις Gaia θα πρέπει να επεκτείνουν το μέγεθος της περιοχής", δήλωσε η Alice Quillen, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Rochester. μελέτη.
Οι επιστήμονες δημοσίευσαν τα ευρήματά τους online στο περιοδικό preprint arXiv και τις υπέβαλαν για δημοσίευση στο περιοδικό Μηνιαίες ανακοινώσεις της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας.
