Как столкновение с карликовой галактикой изменило орбиту Солнечной системы

Недавние исследования, проведенные с использованием суперкомпьютеров, открывают новые горизонты в понимании структуры и эволюции нашей галактики — Млечного Пути. Ученые под руководством Кирилла Батракова из Университета Дурхама обнаружили, что диск нашей галактики мог перевернуться на 90 градусов, что, в свою очередь, могло изменить орбиту Солнечной системы вокруг центра галактики.

Структура Млечного Пути

Спиральные галактики, такие как Млечный Путь, имеют две основные видимые структурные компоненты: диск, в который входят большинство звезд, газа и центральная черная дыра, и более разреженный гало старых звезд, окружающий диск. Однако гало Млечного Пути всегда вызывало вопросы у астрономов, поскольку звезды в нем вращаются медленнее по сравнению с другими компонентами спирального диска.

Результаты миссии Gaia

Миссия Gaia Европейского космического агентства измерила движение звезд в гало и выявила, что они вращаются медленно. Это открытие стало отправной точкой для дальнейших исследований, которые показали, что причиной этого может быть не только их медленное вращение, но и события в прошлом, такие как слияния галактик и перевороты диска.

Моделирование галактических слияний

В своих симуляциях Батраков и его команда проследили эволюцию 25 галактик, подобных Млечному Пути, на протяжении миллиардов лет. Они обнаружили, что галактики с медленно вращающимся гало также пережили столкновения с другими галактиками и в какой-то момент испытали переворот диска. "Мы уже знаем, что Млечный Путь пережил масштабное столкновение с галактикой, известной как Gaia-Sausage-Enceladus", — отметил Батраков. Это столкновение произошло между 8 и 11 миллиардами лет назад и оставило следы в движении звезд, зафиксированных миссией Gaia.

Странное название Gaia-Sausage-Enceladus

Название Gaia-Sausage-Enceladus связано с тем, что в процессе разрушения этой карликовой галактики ее звезды были выброшены на сильно вытянутые, "колбасообразные" орбиты, которые Млечный Путь впитал в свое гало. Это столкновение стало последним крупным событием, которое пережила наша галактика, однако не единственным. В какой-то момент диск Млечного Пути также, по всей видимости, перевернулся, но причины этого остаются неясными.

Механизмы переворота диска

Симуляции показали, что галактики, пережившие переворот диска, не всегда подвергались слияниям. "Мы считаем, что могут существовать различные механизмы, вызывающие перевороты диска", — говорит Батраков. На данный момент неясно, какой из сценариев применим к Млечному Пути, и требуется дальнейшее исследование для понимания точных механизмов переворота.

Влияние на орбиту Солнечной системы

Переворот диска может оказать влияние на орбиту Солнечной системы. "Переворот диска означает, что большинство звезд Млечного Пути когда-то двигались по очень другим траекториям, чем сегодня, возможно, даже наше Солнце", — добавляет Батраков. Это открытие подчеркивает, что наша "стабильная" позиция в галактике могла быть не такой стабильной на протяжении всей жизни Солнечной системы.

Новая глава в истории Млечного Пути

Многое из того, что мы знаем о других галактиках, основано на нашем понимании Млечного Пути и его истории. "Обнаружение переворота диска добавляет новую главу в эту историю, которую мы должны учитывать, помещая Млечный Путь в более широкий контекст других галактик", — заключает Батраков. Он подчеркивает, насколько удивительно, что мы можем реконструировать эту сложную историю, основываясь на современных наблюдениях, сделанных миллиарды лет спустя. Работа Батракова была представлена на Национальной астрономической встрече Королевского астрономического общества, проходившей в Университете Бирмингема с 20 по 24 июля.