Наша галактика Млечный Путь миллиарды лет назад не только столкнулась с другой галактикой, но и перевернулась на 90º. Это показало моделирование, проведенное под руководством аспиранта Даремского университета (Великобритания), выходца из России Кирилла Батракова, который рассказал о своем исследовании RTVI.

Большая часть звезд нашей галактики расположена в спиральных рукавах плоского диска. Однако его окружает широкое разреженное гало, состоящее из старых звезд, темной материи и разреженного газа.

Недавние измерения, сделанные европейским космическим телескопом Gaia, показали, что звезды в гало вращаются очень медленно, и ученые до сих пор не могли понять, почему.

В поисках ответа на этот вопрос исследователи использовали Auriga — набор компьютерных магнитогидродинамических моделей. Он позволяет моделировать эволюцию галактик типа Млечного Пути, отслеживая взаимодействие газа, звезд, магнитных полей и других факторов.

«Auriga — это компьютерная модель, симуляция. В ней порядка нескольких миллионов точек. Симуляция включает частицы темной материи, звезды и газ. Эволюция галактик просчитывается в этой симуляции с красного смещения z=127 и до текущего дня (красное смещение = 0)», — рассказал Батраков RTVI.

С помощью Auriga астрономы смоделировали эволюцию 25 похожих на Млечный Путь дисковых галактик, проследив за их развитием на протяжении миллиардов лет. Они показали, что галактики с наименьшей скоростью вращения звезд в гало обладают двумя общими свойствами. В прошлом все они испытали сильное столкновение с другой галактикой и за время эволюции претерпели переворот своей оси вращения.

Считается, что порядка 10-11 млрд лет назад Млечный Путь столкнулся с массивной карликовой галактикой Гайя-Энцелад, известной также как «галактика-сосиска», и поглотил ее. Это столкновение было крупнейшим событием в ранней эволюции Млечного Пути, которое изменило облик галактики и выбросило миллиарды ее звезд на сильно вытянутые орбиты.

Моделирование показало, что с большой вероятностью в прошлом Млечный Путь не только испытал столкновение c другой галактикой, но и позднее — переворот своей оси более чем на 90 градусов.

«Надо иметь в виду, что подобные симуляции обычно не дают “точного” ответа, когда произошло то или иное событие, а скорее дают общее представление о характерных параметрах того или иного события или структуры в составе Галактики. Когда именно произошел переворот, на данный момент сказать не можем, конкретно такой вопрос пока не исследовали. Можем только сказать, что, по нашему мнению, переворот диска с большой вероятностью произошел в какой-то момент жизни Млечного Пути», — пояснил Батраков.

По словам ученых, этот переворот означал, что в прошлом большинство звезд галактики двигались вовсе не по тем орбитам, как сейчас. Это же касается и Солнца, которое не всегда находилось в нынешней «стабильной» точке нашей галактики.

Кроме того, переворот оси вращения в прошлом дает возможность астрономам понять, как формировалась наша галактика и двигалась входящая в состав гало темная материя.

«Поскольку мы живем в Млечном пути, мы можем изучать его более детально, что другие галактики. Это делает его ключевым испытательным стендом для более широкого понимания галактик», — пояснил Батраков.