Izpratne par to, kā radās Visums, ir viens no lielākajiem izaicinājumiem būt astrofizikam. Ņemot vērā novērojamā Visuma milzīgo izmēru (46,6 miljardi gaismas gadu) un satriecošo vecumu (13,8 miljardi gadu), tas nav viegls uzdevums. Neskatoties uz to, notiekošie novērojumi, aprēķini un datorsimulācijas ļāva astrofiziķiem uzzināt daudz par to, kā laika gaitā ir mainījušās galaktikas un lielākas struktūras.
Piemēram, nesenais Kentuki Universitātes (Lielbritānija) komandas pētījums ir apstrīdējis iepriekš pieņemtos priekšstatus par to, kā mūsu galaktika ir attīstījusies, lai kļūtu par to, ko mēs redzam šodien. Balstoties uz novērojumiem par Piena Ceļa zvaigžņu disku, kas iepriekš tika uzskatīts par gludu, komanda atrada asimetrisku ripples pierādījumus. Tas norāda, ka pagātnē mūsu galaktiku varēja veidot senas ietekmes.
Pētījums ar nosaukumu “Piena ceļa tomogrāfija ar K un M punduru zvaigznēm: galaktiskā diska vertikālā struktūra” nesen parādījās Astrofizikas žurnāls. Apvienotās Karalistes 2016. gada absolventes Deboras Fergusones vadībā komandā bija profesore Sūzena Gardnere - no Lielbritānijas Mākslas un zinātnes koledžas - un Braiens Janijs, astrofiziķis no Fermiladas Daļiņu astrofizikas centra (FCPA).
Šis pētījums izstrādāts no Fergusona vecākā darba, kuru pārraudzīja prof. Gardners. Tajā laikā Fergusons centās izvērst iepriekšējos Gardnera un Janny pētījumus, kas arī centās izprast viļņu klātbūtni mūsu galaktikas zvaigžņu diskā. Šī jaunā pētījuma labā komanda paļāvās uz datiem, kas iegūti no Sloan Digital Sky Survey’s (SDSS) 2,5 m teleskopa, kas atrodas Apache Point observatorijā Ņūmeksikā.
Tas ļāva komandai izpētīt 3,6 miljonu zvaigžņu telpisko sadalījumu Piena ceļa galaktikā, no kuras viņi apstiprināja asimetrisku ripples klātbūtni. Viņi apgalvo, ka tos var interpretēt kā Piena ceļa seno seku pierādījumus - citiem vārdiem sakot, ka šīs viļņi radās mūsu galaktikas saskarē ar citām galaktikām pagātnē.
Tajos varētu ietilpt Piena ceļa un Strēlnieka punduru galaktikas apvienošanās aptuveni pirms 0,85 miljardiem gadu, kā arī pašreizējā mūsu galaktikas apvienošanās ar punduru galaktiku Canis Major. Kā nesenā Lielbritānijas paziņojumā presei skaidroja prof. Gārdners:
“Tiek uzskatīts, ka šie triecieni ir bijuši Piena Ceļa centrālā stieņa un spirālveida ieroču“ arhitekti ”. Tieši tāpat, kā gludās ezera virsmas viļņi liek domāt par tāla ātruma laivas nobraukšanu, mēs meklējam novirzes no simetrijas, kuras mēs varētu sagaidīt zvaigžņu sadalījumā, lai atrastu senās ietekmes pierādījumus. Mēs esam atraduši plašus pierādījumus visu šo simetriju izjukšanai un tādējādi uzskatām par seno seku nozīmi mūsu Piena ceļa struktūras veidošanā. ”
Kā atzīmēts, Gārdnera iepriekšējais darbs arī norādīja, ka Piena ceļa diskā nonākot zvaigžņu simetrijai ziemeļu / dienvidu virzienā, bija vertikāla “pulsācija”. Citiem vārdiem sakot, zvaigžņu skaits, kas atrodas virs vai zem zvaigžņu diska, palielinās no vienas parauga ņemšanas uz nākamo, jo tālāk viņi skatījās no galaktikas diska centra. Bet, pateicoties jaunākajiem SDSS iegūtajiem datiem, komandai bija daudz lielāks izlases sastāvs, uz kura balstīties secinājumos.
Un galu galā šie atradumi apstiprināja Fergusona un Lally novērojumus, kā arī parādīja asimetrijas pierādījumus arī galaktikas diska plaknē. Kā skaidroja Fergusons:
“Piekļuve miljoniem zvaigžņu no SDSS ļāva mums izpētīt galaktikas struktūru pilnīgi jaunā veidā, sadalot debesis mazākos reģionos, nezaudējot statistiku. Tas bija neticami, vērojot šī projekta attīstību un rezultātus, kad mēs uzzīmējām zvaigžņu blīvumu un redzējām intriģējošus modeļus visā pēdas nospiedumā. Tā kā šajā jomā tiek veikti vairāk pētījumu, es ar prieku redzu, ko mēs varam uzzināt par mūsu galaktikas struktūru un spēkiem, kas palīdzēja to veidot. ”
Izpratne par mūsu galaktikas attīstību un to, kādu lomu spēlēja senā ietekme, ir būtiska, lai izprastu Visuma vēsturi un attīstību kopumā. Papildus tam, ka tas palīdz mums apstiprināt (vai atjaunināt) mūsu pašreizējos kosmoloģiskos modeļus, tādi pētījumi kā šis var arī daudz pastāstīt par to, kas mūs gaida galaktiku miljardu gadu laikā no šī brīža.
Gadu desmitiem astronomi ir uzskatījuši, ka aptuveni 4 miljardu gadu laikā Piena ceļš sadursies ar Andromedu. Šim notikumam, visticamāk, būs milzīgas sekas, kas izraisīs gan galaktikas supermasīvo melno caurumu apvienošanos, gan zvaigžņu sadursmes, gan izmesto zvaigžņu apvienošanos. Lai arī ir apšaubāms, ka cilvēce atradīsies apkārt šim notikumam, tomēr būtu vērts zināt, kā šis process veidos mūsu galaktiku un vietējo Visumu.
