Riba, kur sustoja žvaigždžių gimimas: mokslininkai nustatė, kur iš tiesų baigiasi Paukščių Takas

Astronomams vis dar nelengva atsakyti į klausimą, kur tiksliai baigiasi Paukščių Takas, nes Saulės sistema yra pačios galaktikos viduje. Vis dėlto naujas tyrimas siūlo aiškesnį apibrėžimą: galaktikos riba gali būti siejama ne su žvaigždžių „pabaiga“, o su vieta, kur praktiškai nustoja formuotis naujos žvaigždės.

Publikacijoje žurnale Astronomy & Astrophysics mokslininkai teigia, kad žvaigždžių formavimosi diskas baigiasi maždaug 11,28–12,15 kiloparseko nuo galaktikos centro. Tai atitinka apie 37 000–40 000 šviesmečių atstumą, todėl vadinamąją aktyviąją Paukščių Tako zoną galima apibrėžti daug tiksliau nei vien pagal neryškiai retėjantį žvaigždžių tankį.

Kaip aptikta galaktikos „riba“?

Tyrėjai analizavo daugiau nei 100 000 milžinių tipo žvaigždžių amžių ir jų padėtį, pasitelkdami kelių didelių stebėjimų programų duomenis. Buvo naudoti APOGEE-DR17, LAMOST-DR3 ir „Gaia“ katalogai, leidžiantys lyginti cheminę sudėtį, judėjimą ir atstumus su žvaigždžių evoliucijos modeliais.

Duomenyse išryškėjo U formos ryšys tarp žvaigždžių amžiaus ir atstumo nuo galaktikos centro. Arčiau centro žvaigždės dažniau yra senesnės, tolstant jos jaunėja iki tam tikro taško, o dar toliau vėl dominuoja senesnės žvaigždės.

„Tas lūžis U formos kreivėje rodo vietą, kur baigiasi intensyvus žvaigždžių formavimasis, todėl tai galime vadinti galaktikos žvaigždėdaros kraštu“, – teigiama tyrimo išvadų interpretacijoje.

Kodėl už ribos dar yra žvaigždžių?

Jei už žvaigždžių formavimosi ribos naujų žvaigždžių beveik nebeatsiranda, kyla natūralus klausimas, kodėl ten vis tiek matomos žvaigždės. Tyrėjai aiškina, kad didelė dalis tolimųjų Paukščių Tako disko žvaigždžių galėjo migruoti iš vidinių regionų per milijardus metų.

Ši migracija siejama su galaktikos spiralinių vijų gravitaciniu poveikiu ir centrine juosta, galinčia keisti žvaigždžių orbitas bei „išstumti“ jas į išorę. Todėl pakraščiuose gali vyrauti senesnės žvaigždės, nors dujų ir dulkių, reikalingų naujų žvaigždžių gimimui, ten jau per mažai.

Kodėl žvaigždėdarai atsiranda aiškus „nukirtimas“?

Tyrime aptariamos kelios priežastys, kodėl maždaug ties 40 000 šviesmečių riba žvaigždėdara pastebimai slopsta. Viena jų siejama su vadinamąja išorine Lindblado rezonanso sritimi, kurią gali sukelti galaktikos centrinė juosta ir kuri trukdo dujoms laisvai tekėti į išorę.

Kita galimybė yra galaktikos disko išlinkimas, kuris gali išsklaidyti dujas didesniame tūryje ir sumažinti jų tankį. Trečias veiksnys paprastesnis: išorėje dujos gali būti per retos, kad efektyviai atauštų ir susitelktų į tankius žvaigždėdaros debesis.

Tyrėjai taip pat pažymi, kad toks profilis dera su vadinamųjų II tipo diskinių galaktikų požymiais, kai šviesis ir medžiagos pasiskirstymas išorėje krinta sparčiau. Šis rezultatas svarbus ne tik Paukščių Tako sandarai, bet ir bendresniam galaktikų evoliucijos supratimui, lyginant su panašiomis galaktikomis vietinėje Visatos aplinkoje.