何千年もの研究と観測にもかかわらず、天文学者はまだ天の川銀河について知らないことがたくさんあります。現在、天文学者はそれが10万から18万光年に及び、1億から4千億の星からなると推定しています。さらに、何十年もの間、私たちの銀河の構造が数十億年の間にどのように進化したかについて、未解決の問題がありました。
たとえば、天文学者は銀河のハローが天の川の平らな円盤の上と下を周回する星の巨大構造であると考えられてきました。天の川と融合した小さな銀河によって残された破片から形成されたものです。しかし、天文学者の国際チームによる新しい研究によると、これらの星は天の川の中で発生した可能性がありますが、その後追い出されたようです。
この研究は最近ジャーナルに掲載されました 自然 「銀河円盤面の反対側の2つの化学的に類似した恒星の高密度」というタイトルで。この研究は、マックスプランク天文学研究所の研究者であるマルジアバーグマンが主導し、オーストラリア国立大学、カリフォルニア工科大学、および複数の大学のメンバーが含まれていました。
研究のために、チームはW.M.のデータに依存していました。ケック天文台は、銀河ハローにある14個の星から化学物質の存在パターンを決定します。これらの星は、2つの異なるハロー構造、つまりTriangulum-Andromeda（Tri-And）とA13恒星の高密度に位置していました。これらは天の川ディスクの上下14,000光年に相当します。
ベルゲマンがケック天文台のプレスリリースで説明したように：
「化学物質の存在量の分析は非常に強力なテストであり、DNAマッチングと同様の方法で、星の親母集団を特定できます。天の川の円盤やハロー、矮小衛星銀河や球状星団などの異なる母集団は、根本的に異なる化学組成を持つことが知られています。したがって、星の構成要素がわかったら、すぐにそれらを親の母集団にリンクできます。」
チームはまた、チリにあるヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡（VLT）を使用して、追加の1つからスペクトルを取得しました。これらの星の化学組成を他の宇宙構造で見られるものと比較することにより、科学者たちは化学組成がほとんど同じであることに気づきました。研究中のグループ内およびグループ間で類似しているだけでなく、天の川の外側の円盤内に見られる星の豊富なパターンと密接に一致していました。
このことから、銀河ハローのこれらの恒星の集団は天の川で形成されたが、その後銀河円盤の上下に移動したと結論付けました。この現象は「銀河の追放」と呼ばれ、巨大な矮小銀河が銀河の円盤を通過すると、構造が天の川の平面から押し出されます。このプロセスは振動を引き起こし、どちらの矮小銀河が動いていても、ディスクから星を放出します。
「振動は楽器の音波と比較することができます」とBergemann氏は付け加えました。 「私たちはこれを、数十年前に理論的に予測されてきた天の川銀河の中で「リンギング」と呼んでいます。これで、これまでに得られた銀河の円盤におけるこれらの振動の最も明確な証拠を得ました！」
これらの観測は、ケック望遠鏡の高解像度エシェル分光計（HiRES）のおかげで可能になりました。ジュディ・コーエンとして、カルテックの天文学のケイト・ヴァン・ナイズ・ページ教授であり、この研究の共著者であると説明した：
「HIRESの高いスループットと高いスペクトル分解能は、天の川の外側にある星の観測を成功させるために不可欠でした。もう1つの重要な要素は、ケック天文台の円滑な運用でした。良好なポインティングとスムーズな操作により、わずか数夜の観測でより多くの星のスペクトルを取得できます。この研究のスペクトルは、ケック時間の1夜のみで取得されました。これは、1夜でも非常に価値があることを示しています。」
これらの調査結果は、2つの理由から非常にエキサイティングです。一方では、ハロースターは銀河系のシンクディスク（天の川の若い部分）に由来している可能性が高いことを示しています。一方、天の川の円盤とそのダイナミクスは、以前考えられていたよりもはるかに複雑であることを示しています。ラガーディアコミュニティカレッジ/ CUNYのアリソンシェフィールド、およびこの論文の共著者として、次のように述べています。
「私たちは、ディスク内の星のグループが天の川内のより遠い領域に再配置されることがかなり一般的である可能性があることを示しました-侵入する衛星銀河によって「追い出された」。同様の化学パターンは他の銀河でも見られる可能性があり、この動的プロセスの銀河普遍性の可能性を示しています。」
次のステップとして、天文学者は、Tri-AndおよびA13の高密度の追加の星のスペクトル、およびディスクからさらに離れた他の恒星構造の星のスペクトルを分析することを計画しています。彼らはまた、これらの星の質量と年齢を決定して、この銀河の追放が行われたときの時間制限を制約できるようにすることも計画しています。
結局のところ、銀河の進化に関するもう1つの長期にわたる仮定が更新されたようです。銀河の核を調査するための継続的な取り組みと組み合わせて–それらの超大質量ブラックホールと星形成がどのように関連しているかを確認するために–私たちは、宇宙が時間とともにどのように進化したかを理解することに近づきつつあるようです。
