Mums nakts debesis var izskatīties pēc nejaušas zvaigžņu izšļakstīšanas, bet astronomi mācās, ka dažos mūsu galaktikas reģionos zvaigznes ir salikušas pazīmēs, kas līdzinās tām, kas atrodas uz Zemes - straumēs, viļņos, arkās un kalnu grēdās.
Tektoniskā darbība rada plašu Zemes īpašību klāstu, taču zinātnieki nav īsti pārliecināti, kas padara šos zvaigžņu imitācijas Piena Ceļā. Tagad pētnieki pārbauda vainīgo, ieskaitot spēkus, kas nāk no ārpus mūsu galaktikas. Patiesais aizdomās turamais tomēr varētu būt tikai pats Piena ceļš.
Zinātnieki Piena ceļu raksturo kā novājinātu, spirālveida galaktiku - būtībā tādu kā saulainu olu, kurai ir zvaigžņu sadalījums ar riteni. Bet mazākā mērogā šajā galaktikas topogrāfijā slēpjas daudz vairāk detaļu.
Kopš 2013. gada Eiropas Kosmosa aģentūras misija ar nosaukumu Gaia rīko Piena ceļa skaitīšanu ar mērķi kataloģizēt vairāk nekā 1 miljardu zvaigžņu. Izmantojot jaunus datus, kas publicēti 2018. gada aprīlī, par precīziem zvaigžņu atrašanās vietas un kustības mērījumiem papildu 550 miljoniem objektu, astronomi tagad var izpētīt galaktiku ar jaunu dimensiju.
Kamēr šie galaktiskie pētījumi ir atklājuši jaunu reljefu, piemēram, grēdas un arkas, zinātnieki nav spējuši pilnībā izskaidrot, kā veidojas zvaigžņu struktūras. Austrālijas Sidnejas universitātes astronomu vadītā komanda nolēma mēģināt datoru modeļos atjaunot dažas funkcijas, kuras viņi redz zvaigznēs.
Pētnieki koncentrējās uz astoņu grēdu sēriju Piena ceļā, kas ir salocītas līdzās viena otrai kā kalnu grēda. Gaia dati parādīja, ka grēdām, kas bija saliktas kopā Piena ceļa diska vidējā slānī, katrā bija unikālu zvaigžņu kolekcijas, kas piestiprināja savus virsotnes. Izmantojot datus no citas misijas, kas analizē zvaigžņu sastāvu, viņi pamanīja, ka visām zvaigznēm ir elementāri kompozīcijas, kas ir līdzīgas saulei. Tā kā elementārā kompozīcija var dot mājienu zvaigžņu vecumā, tas viņiem teica, ka šīs jaunās zvaigznes nav izkliedētas tik daudz kā vecākas zvaigznes, kas palīdz saprast, kā izveidojās grēdas.
Teorijas par to, kā tiek veidotas šādas grēdas un citas funkcijas, iedala divās kategorijās: iekšējā un ārējā. Dažas teorijas liek domāt, ka galaktikas iekšējie mehānismi ir galvenie galaktikas ģeogrāfijas veidošanā. Piemēram, gravitācijas mijiedarbība var radīt rezonējošus viļņus, kas rada lielākus vielas salipus no mazākiem. Alternatīvi, berze starp zvaigznēm, gāzēm un putekļiem galaktikā var izraisīt šo topogrāfisko pazīmju rašanos, tāpat kā veļas mazgājamā mašīnā esošās drēbes savelkas kopā, pārvietojoties viena otrai tīrīšanas procesā. Citas teorijas ierosina, ka kāda ārēja iezīme pārvietojās pa galaktiku, piemēram, cita maza punduru galaktika, un tas ir tas, kas saburzīja zvaigznes. (Lai parādītu šo teoriju, iedomājieties, ka velciet kājas, šķērsojot paklāju, liekot tai salocīties.)
Komanda izmantoja šo iekšējo un ārējo procesu datorsimulācijas, lai noskaidrotu, vai zvaigžņu sadalījumu var atjaunot dažādos apstākļos. Viņi atklāja, ka grēdas vairāk saskan ar tām, kas izveidotas izolētos reģionos, izmantojot iekšēju procesu, ko sauc par fāzu sajaukšanos, kurā zvaigžņu grupas pakāpeniski sajaucas, piemēram, rums un kokss tiek sajaukti kokteilī spirālveida pleķu morfēšanas dēļ laika gaitā . Turklāt jauno zvaigžņu klātbūtne, kurām vēl nav bijis tik daudz laika, lai izkliedētu kā vecākas zvaigznes, kalnu grēdās liecināja arī par tuvumā esošo spēku. To reģionu simulācijās, kurus gravitācijas ietekmē skāra garāmbraucoša galaktika, rezultāti uzrādīja daudz augstākus grēdas nekā Piena ceļā redzamie.
Tātad kores augstums "varētu būt viens no veidiem, kā diferencēt iekšējos un ārējos procesus", sacīja Šurneja Hanna, Sidnejas universitātes astronome un galvenā autore jaunajā rakstā.
Tomēr joprojām pastāv daži ierobežojumi. Pētniekiem vēl nav jāmodelē gāze to modelēšanā, kas var ietekmēt rezultātus. Pētījumos ir atrasti pierādījumi, ka netālu esošā galaktika savulaik gājusi cauri Piena ceļam. Tas varētu būt šāda veida ārēja mijiedarbība, kas mēdz radīt zvaigžņu straumes, savukārt iekšējie procesi - piemēram, fāzu sajaukšanās - ir vairāk atbildīgi par grēdām, liecina pētījums. Tā kā daudzas zvaigznes ir palikušas katalogā, Gaia, iespējams, tomēr sniegs astronomiem vairāk norāžu par spēkiem, kas veido mūsu galaktikas satriecošo ģeogrāfiju.
"Galaktikas reģions, kurā mums šobrīd ir daudz informācijas, atrodas diezgan tuvu saulei, bet gaidāmajiem Gaia izlaidumiem vajadzētu paplašināt reģiona lielumu," sacīja Alice Quillen, Ročesteras universitātes astronome, kura nebija iesaistīta studēt.
Zinātnieki savus atklājumus tiešsaistē publicēja pirmsdrukas žurnālā arXiv un ir iesnieguši tos publicēšanai žurnālā Mēneša paziņojumi no Karaliskās astronomijas biedrības.
