Huolimatta tuhansien vuosien tutkimuksista ja havainnoista on paljon, mitä tähtitieteilijät eivät vieläkään tiedä Linnunradan galaksista. Tällä hetkellä tähtitieteilijöiden arvioiden mukaan se kattaa 100 000 - 180 000 valovuotta ja koostuu 100 - 400 miljardista tähdestä. Lisäksi vuosikymmenien ajan on ollut ratkaisematta kysymyksiä siitä, kuinka galaksimme rakenne kehittyi miljardien vuosien aikana.
Esimerkiksi, tähtitieteilijät ovat pitkään epäilleet, että galaktinen halo oli peräisin - Linnunradan tasaisen levyn ylä- ja alapuolella kiertävien tähteiden jättiläisrakenteet muodostuivat roskista, jotka olivat jättäneet Linnunradan kanssa sulautuneet pienet galaksit. Mutta kansainvälisen tähtitieteilijäryhmän uuden tutkimuksen mukaan näyttää siltä, että nämä tähdet ovat saaneet alkunsa Linnunradalta, mutta sitten potkutettiin ulos.
Tutkimus ilmestyi äskettäin lehdessä luonto otsikolla ”Kaksi kemiallisesti samanlaista tähtien ylikuormitusta galaktisen levyn tason vastakkaisilla puolilla”. Tutkimusta johti Max Planckin tähtitieteen instituutin tutkija Margia Bergmann. Tutkimukseen osallistui Australian kansallisen yliopiston, Kalifornian teknillisen instituutin ja useiden yliopistojen jäseniä.
Tutkimuksensa vuoksi ryhmä luottaa W.M. Keckin observatorio määrittää kemialliset runsauskuviot 14 tähdestä, jotka sijaitsevat galaktisessa halogeenissa. Nämä tähdet sijaitsivat kahdessa erilaisessa halorakenteessa - Triangulum-Andromeda (Tri-And) ja A13-tähtien ylikuormitukset -, jotka sijaitsevat 14 000 valovuoden ajan Linnunradan levyn ylä- ja alapuolella.
Kuten Bergemann selitti Keckin observatorion lehdistötiedotteessa:
”Kemiallisten määrien analysointi on erittäin tehokas testi, joka mahdollistaa samalla tavalla kuin DNA-sovittaminen, tähden emäpopulaation tunnistamisen. Erilaisilla vanhemmilla populaatioilla, kuten Linnunradan levyllä tai halogeenilla, kääpiösatelliittigalaksekseilla tai pallomaisilla klustereilla, tiedetään olevan radikaalisti erilaisia kemiallisia koostumuksia. Joten kun tiedämme, mistä tähdet on tehty, voimme heti yhdistää ne vanhempiin populaatioihinsa. ”
Ryhmä hankki myös spektrit yhdestä lisäaineesta käyttämällä European Southern Observatoryn erittäin suurta kaukoputkea (VLT) Chilessä. Vertaamalla näiden tähtien kemiallisia koostumuksia muissa kosmisissa rakenteissa esiintyviin, tutkijat huomasivat, että kemialliset koostumukset olivat melkein identtisiä. Ne eivät vain olleet samanlaisia tutkittavissa olevien ryhmien sisällä, vaan myös vastasivat Linnunradan ulkolevyltä löytyneitä tähtiä.
Tämän perusteella he päättelivät, että nämä galaktisen halo-tähtipopulaatiot muodostuivat Linnunradalla, mutta muuttivat sitten paikkoihin galaktisen levyn ylä- ja alapuolella. Tämä ilmiö tunnetaan nimellä “galaktinen häätö”, jossa rakenteet työnnetään Linnunradan tasolta, kun massiivinen kääpiögalaksi kulkee galaktisen levyn läpi. Tämä prosessi aiheuttaa värähtelyjä, jotka poistavat tähdet levyltä, sen mukaan kumpi kääpiögalaksi liikkuu.
"Värähtelyjä voidaan verrata soittimen ääniaaltoihin", lisäsi Bergemann. "Kutsumme tätä Linnunradan galaksin" soittoääneksi "galaktoseismologiaa", joka on ennustettu teoreettisesti vuosikymmeniä sitten. Meillä on nyt selvin todistus näistä värähtelyistä galaksiamme levyllä, joka on tähän mennessä saatu! "
Nämä havainnot tehtiin mahdolliseksi Keck-teleskoopin korkean resoluution Echelle -spektrometrin (HiRES) ansiosta. Judy Cohen, Kate Van Nuys Caltechin tähtitieteen professori ja tutkimuksen yhteiskirjailija selitti:
”HIRESin korkea läpäisykyky ja korkea spektrinen resoluutio olivat ratkaisevia Linnunradan ulkoosassa olevien tähtihavaintojen onnistumiselle. Toinen avaintekijä oli Keckin observatorion sujuva toiminta; Hyvä osoittaminen ja sujuva toiminta mahdollistavat useampien tähtien spektrien saamisen vain muutamassa havainnon yössä. Tämän tutkimuksen spektrit saatiin vain yhdellä yön Keck-ajalla, mikä osoittaa, kuinka arvokas jopa yksi yö voi olla. "
Nämä havainnot ovat erittäin jännittäviä kahdesta syystä. Toisaalta se osoittaa, että halo-tähdet ovat todennäköisesti peräisin galaktisen ajatuslevyltä - Linnunradan nuoremmasta osasta. Toisaalta se osoittaa, että Linnunradan levy ja sen dynamiikka ovat paljon monimutkaisempia kuin aiemmin ajateltiin. Kuten Allyson Sheffield LaGuardian yhteisöoppilaitoksesta / CUNY, ja paperilla kirjoitettu kirjoittajan mukaan, sanoivat:
”Osoimme, että voi olla melko yleistä, että levyllä olevat tähtiryhmät siirtyvät kauempana maailmaan Linnunradan sisäpuolella - tunkeutuva satelliittigalaksi on” heittänyt heidät ulos ”. Samanlaisia kemiallisia rakenteita voi löytyä myös muista galakseista, mikä viittaa tämän dynaamisen prosessin mahdolliseen galaktiseen universaalisuuteen. "
Seuraavana vaiheena tähtitieteilijät suunnittelevat analysoivan ylimääräisten tähteiden spektrit Tri-And- ja A13-ylikuormituksissa, samoin kuin tähteiden, jotka sijaitsevat muualla levyä kauempana olevissa tähtien rakenteissa. He suunnittelevat myös näiden tähtijen massojen ja ikien määrittämisen, jotta he voivat rajoittaa aikarajoja, jolloin tämä galaktinen häätö tapahtui.
Lopulta näyttää siltä, että toinen pitkäaikainen oletus galaktisen evoluution suhteen on päivitetty. Yhdistettynä jatkuviin pyrkimyksiin koettaa galaksien ytimiä - nähdäksemme kuinka niiden supermassiiviset mustat reiät ja tähdet muodostuvat - näytämme olevan lähempänä ymmärrystä siitä, kuinka maailmankaikkeusmme kehittyi ajan myötä.
