Какой была бы наша галактика, если бы мы наблюдали за ней с расстояния миллионов световых лет

Гипотетические сторонние наблюдатели могут видеть 100 миллиардов звезд Млечного Пути не больше, чем крошечным световым пятном на своем ночном небе. Но если бы они проанализировали частоты света в этом пятне, они могли бы расшифровать, из чего состоит наша галактика. Как же выглядит химический состав Млечного Пути с расстояния миллионов световых лет?

Смотрите также Как астрономы изучают Вселенную с помощью радиотелескопов

100 миллионов лет отсюда

Исследование, проведенное Институтом астрономии Макса Планка в Германии и Университетом Юньнань в Китае, дало ответ на этот вопрос: наша галактика чудаковатая, хотя и не единственная в своем роде. Млечный Путь выделяется среди других галактик подобного размера тем, что концентрация металлов, очень низкая в центре, растет до середины, а затем спадает на окраинах. Для сравнения, распределение металлов в других галактиках гораздо более "плоское", больше похожее на блинчик, чем на пончик.

Астрономы используют слово "металл" для обозначения всех элементов тяжелее водорода и гелия. Ядра водорода и гелия образовались примерно через три минуты после Большого взрыва, а электроны присоединились к ним примерно через 380 000 лет, чтобы образовать атомы. Более тяжелые элементы являются продуктом миллиардов лет звездной эволюции, и им нужно больше времени, чтобы возникнуть. По этой причине звезды, родившиеся ранее в истории Вселенной, как правило, содержат меньше металлов, чем родившиеся позже.

• Исследователи сравнили наш Млечный Путь с 321 галактикой схожей массы, которые наблюдались в рамках исследования Mapping Nearby Galaxies в Apache Point Observatory (MaNGA). Они обнаружили, что только один процент этих галактик соответствует Млечному Пути с точки зрения распределения металлов.
• Исследователи также сравнили Млечный Путь со 134 галактиками, созданными в симуляции Вселенной TNG50, моделирующей эволюцию десятков тысяч галактик в течение 13,8 миллиарда лет. Здесь лишь 11 процентов смоделированных галактик походили на нашу.

Почему наш Млечный Путь такой странный?

Есть несколько пояснений.

• Возможно, старые звезды с меньшим содержанием металлов использовали все свои ресурсы в центре галактики. Это также означало бы, что там родилось мало молодых звезд, что объясняло бы снижение содержания металлов в центре.
• Или же сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути вообще могла своим излучением усложнять звездообразование в центре.
• Дефицит металлов на краях Млечного Пути может быть вызван и тем, что наша галактика слилась и поглотила другую галактику с низким содержанием металлов.
• Еще одна возможность заключается в том, что оценка размера звездного диска Млечного Пути была ошибочной и будет уточнена в будущих исследованиях.