Де саме знаходиться край Чумацького Шляху? Це питання складніше, ніж може здаватися на перший погляд.

Оскільки ми знаходимося всередині галактики, важко оцінити "край". Але ще складніше визначити, що таке край, адже галактика просто стає менш щільною, чим далі від центру.

Нове дослідження, проведене вченими з Університету Мальти, пропонує відповідь.

Край можна визначити як зону формування зірок, і в їхній статті, опублікованій в Astronomy & Astrophysics, чітко показано, що "край" знаходиться на відстані від 11.28 до 12.15 кілопарсеків (приблизно 40 000 світлових років) від центру.

Навіть знайти цей край було непросто.

Дослідники проаналізували вік понад 100 000 гігантських зірок, використовуючи дані з кількох різних опитувань, включаючи APOGEE-DR17, LAMOST-DR3 та Gaia.

У даних вони виявили цікаву історію про еволюцію положення зірок у галактиці та їхній вік.

Цю залежність можна уявити у вигляді U-кривої. У цьому випадку вісь Y - це вік, а вісь X - відстань від центру галактики.

Це означає, що зірки, які ближче до центру галактики, старші, а з відстанню стають молодшими до певного моменту, а потім знову починають старіти.

Цей "певний момент", за словами авторів, є кінцем зони формування зірок галактики, а отже, "краєм" галактики.

Чому ж U-крива? Є кілька причин.

Ближче до чорної діри в центрі галактики було значно більше газу та пилу, що призвело до раннього формування зірок, а отже, до старіших зірок.

Далі газ і пил розподілені більш рівномірно, а гравітаційна сила, яка врешті-решт призводить до формування зірок, діє повільніше. Тому зірки стають молодшими до "краю".

А що відбувається за межами цього краю? Чому там все ще є зірки, і чому вони старші?

Проста відповідь полягає в тому, що зовнішні райони за "краєм" галактики населені мігрантами-зірками, які були сформовані в зоні формування зірок, а потім, з тих чи інших причин, були виштовхнуті за її межі.

Дві основні причини цього мігрування, згідно з дослідженням, - це гравітаційні сили від спіральних рукавів або "центральної планки", які можуть виштовхувати зірки з зони формування галактики.

Отже, хоча внутрішні райони галактики складаються зі старіших зірок, зовнішні райони також мають старі зірки, оскільки вони мігрували туди протягом мільярдів років.

Але чому існує чітке "відсікання" формування зірок на відстані 40 000 світлових років? У статті наведено три причини.

Перша - це зовнішня резонансна лінія центральної планки галактики, яка може порушити потік газу, затримуючи його в середині галактики.

Друга - це "галактична деформація" галактичної площини на цій відстані, що ще більше розподіляє газ на більшу площу.

Третя причина полягає в тому, що сам газ може стати занадто розрідженим, щоб охолоджуватися і накопичуватися в зонах формування зірок.

Ці особливості мають цікаві наслідки для самої галактики.

Вони чітко визначають Чумацький Шлях як галактику типу II (з нахилом вниз), поділяючи цей профіль з близько 60% подібних галактик у місцевому всесвіті.

Але, можливо, ще важливіше, це допомагає нам зрозуміти ширшу частину історії самого Чумацького Шляху.

Ми можемо чітко визначити, де закінчується продуктивна молодість Чумацького Шляху, а починаються його розлогі, тихі околиці.

І просто знання цього робить нас більш пов'язаними з найближчими сусідами нашої Сонячної системи, незалежно від їхнього віку.

Цікавий факт

Чумацький Шлях є однією з найбільших галактик у нашій місцевій групі, яка також включає Андромеду та Трикутну галактику.