Астрофизики нашли, где заканчивается Млечный Путь

Определить, где заканчивается Млечный Путь, непросто — диск Галактики не имеет острого края. И все же международная группа астрофизиков это сделала, установив границу зоны активного звездообразования.

"Вопрос о том, где заканчивается звездообразующий диск Млечного Пути, долгое время оставался открытым в галактической археологии. Мы нанесли на карту звезды по их местоположению и возрасту - и, наконец, получили четкий количественный ответ", - говорит астрофизик Карл Фитени из Университета Инсубрии, ведущий автор статьи.

Звездообразование в галактиках начинается в плотных центральных областях и постепенно распространяется наружу, поэтому чем дальше от центра, тем моложе звезды.

Млечный Путь не является исключением: средний возраст звезд действительно уменьшается по мере удаления от центра. Но на расстоянии примерно 35 000 – 40 000 световых лет от ядра тенденция меняется на противоположную.

Если построить график зависимости возраста от расстояния, он примет характерную U-образную форму.

Авторы проверили эту кривую на основе последних галактических моделей и обнаружили, что минимум возраста совпадает с резким падением эффективности звездообразования, подтвердив, что это истинная граница диска звездообразования Млечного Пути.

Однако за этой границей есть звезды - за счет радиальной миграции по рукавам Галактики. Поскольку они выплывают наружу довольно медленно, им удается состариться. Именно это и дает наблюдаемую картину: самые далекие звезды за пределами минимального возраста оказываются самыми старыми.

Важно, что они движутся почти по круговым орбитам, что исключает возможность того, что они были выброшены на периферию в результате столкновения с другой галактикой. Их присутствие во внешнем диске — тихий совокупный результат только внутренней динамики Галактики.

Ученые проанализировали более 100 000 звезд-гигантов, используя данные спектроскопических обзоров LAMOST и APOGEE, а также точные измерения со спутника Gaia, и попытались отделить развитие звездообразования от других процессов.

"Гайя выполняет свое обещание: объединив свои данные с наземной спектроскопией и моделями галактик, мы можем расшифровать историю формирования нашей Галактики", - говорит астрофизик Лоран Айер из Женевского университета, соавтор исследования.

"В астрофизике мы используем суперкомпьютерное моделирование для выявления физических механизмов, ответственных за наблюдаемые свойства галактик. Эти модели позволили нам показать, как миграция звезд формирует возрастной профиль диска, и определить, где заканчивается область звездообразования", - добавляет соавтор Жоао А.

С. Амаранте из Шанхайского университета Цзяотун.

Почему эффективность звездообразования ослабевает именно на таком расстоянии от центра Галактики, пока неясно. Основные версии заключаются в том, что гравитация центрального бара Млечного Пути может перераспределять газ, не давая ему остывать и образовывать звезды, либо же изгиб галактики потенциально нарушает звездообразование.

Опросы следующего поколения, такие как 4MOST и WEAVE, предоставят еще более подробные данные. Они позволят уточнить измерения и выяснить причину, надеются ученые.