Droga Mleczna nigdy nie przestaje przedstawiać niespodzianek. „Pierwiastki życia”, ultraszybkie gwiazdy i niezwykłe gromady luminarzy, nieznane składniki - wszyscy ci astronomowie odkryli w naszej macierzystej galaktyce dopiero w ostatnich kilku latach.
Jednak Droga Mleczna wciąż ma wiele tajemnic, a jeden z być może najciekawszych został rozwiązany przez amerykańskich astrofizyków w trakcie nowych badań. Okazuje się, że połowa całej materii w Drodze Mlecznej ma pochodzenie pozagalaktyczne, to znaczy pochodzi z innych, odległych galaktyk, oddalonych od nas nawet o milion lat świetlnych.
Aby to zrozumieć, naukowcom pomogły modele komputerowe, które ujawniają historię powstania galaktyk. Symulacje pokazały, że wybuchy supernowych wypychają ogromne ilości gazu z rodzimych galaktyk, a potężne wiatry przenoszą je na duże odległości.
Ten transport międzygalaktyczny jest nowym zjawiskiem dla astrofizyków. Badanie go w celu zrozumienia ewolucyjnej historii galaktyk jest możliwe tylko poprzez modelowanie.
„Biorąc pod uwagę, ile materii przywieziono z zewnątrz, możemy równie dobrze uważać się za podróżników kosmicznych lub imigrantów międzygalaktycznych. Prawdopodobnie większość materii w Drodze Mlecznej znajdowała się pierwotnie w innych galaktykach, zanim silne wiatry ją stamtąd „wybiły”. Podróżowała przez przestrzeń międzygalaktyczną i ostatecznie znalazła nowy „dom” w naszej galaktyce”- mówi szef zespołu badawczego Daniel Anglés-Alcázar z Center for Interdisciplinary Research in Astrophysics na Northwestern University w Stanach Zjednoczonych.
Wydawałoby się, że galaktyczne wiatry, które mają prędkość kilkuset kilometrów na sekundę, powinny przenosić materię niewiarygodnie szybko. Nie zapominaj jednak, że galaktyki znajdują się w ogromnej odległości od siebie, więc proces międzygalaktycznego transferu może zająć miliardy lat.
Aby obliczyć i zbadać takie procesy, zespół kierowany przez profesora Claude-André Faucher-Giguère stworzył realistyczne trójwymiarowe modele galaktyk, które można wykorzystać do prześledzenia historii powstawania Drogi Mlecznej - od Wielkiego Wybuchu po dzień dzisiejszy. Grupa Angles-Alcazar opracowała następnie algorytmy do określania, jak i ile materii jest przenoszone przez wiatry do galaktyk.
Dokładnie śledząc przepływ materii w symulacjach, naukowcy odkryli, że gaz przemieszcza się z mniejszych galaktyk do większych, gdzie następnie bierze udział w formowaniu się gwiazd. W dużych galaktykach udział takiej „nadchodzącej materii” sięga 50%. Na przykład do Drogi Mlecznej większość obcej materii została prawdopodobnie przeniesiona z sąsiednich galaktyk - Wielkiego i Małego Obłoku Magellana.
Film promocyjny:
„To badanie całkowicie zmienia naszą wiedzę na temat formowania się galaktyk. Nawet połowa atomów wokół nas - i ogólnie w Układzie Słonecznym - ma pochodzenie pozagalaktyczne”- zauważa Fauche-Zhiguere.
„W naszych modelach byliśmy w stanie prześledzić pochodzenie gwiazd w galaktykach podobnych do Drogi Mlecznej i określić, czy gwiazda powstała z materii„ rodzimej”galaktyki, czy z gazu, który wcześniej znajdował się w innej galaktyce” - dodaje Angles-Alcazar.
Zdaniem autorów pracy ich wyniki otworzą nowy kierunek w badaniach. Przede wszystkim teoria transportu międzygalaktycznego będzie musiała zostać przetestowana przez praktycznych astronomów pracujących z obserwatoriami naziemnymi i kosmicznymi.
„Nasze początki są znacznie mniej lokalne, niż wcześniej sądziliśmy. Badanie to daje wgląd w to, jak wszystko wokół nas odnosi się do odległych obiektów na niebie”- podsumowuje Faucher-Giguere.
Artykuł naukowy po badaniach został opublikowany w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.