Астрономия

Дисковые галактики формируют свои звезды от центра к краям, но этот процесс не бесконечен. Гипотетически должна быть грань, за которой нет звездообразования. Сопоставив возрасты звезд, ученые впервые смогли вычислить эту границу Млечного Пути с достаточной точностью.

Что считать границей галактики? Однозначного ответа нет, но некоторые ученые предлагают опираться на область звездообразования и яркость диска. Астрономы выделяют три типа галактических дисков по тому, как меняется интенсивность света от центра к краям.

К первому типу относят объекты с экспоненциальным снижением яркости диска к краям. Ко второму — галактики с «изломом», то есть явной гранью, за которой яркость начинает резко падать. В третью группу попали звездные системы, у которых на некотором расстоянии от центра спад яркости, наоборот, замедляется. По последним оценкам, примерно половина ближайших дисковых галактик относится ко второму типу. А что насчет Млечного Пути?

Понять структуру нашей Галактики крайне непросто, ведь мы находимся внутри нее. По сути, мы больше знаем о далеких объектах, потому что видим их со стороны, чем о Млечном Пути. На помощь приходят масштабные обзоры неба с точными данными по миллионам ближайших звезд.

«Излом» в яркости галактик второго типа связывают с границей звездообразования, что подтверждается наблюдениями и компьютерным моделированием. По расчетам, светила за границей — мигранты из внутреннего диска, поэтому их популяция старше, что и объясняет падение яркости на периферии. Значит, определить тип и найти «границу» можно по распределению звезд разного возраста.

Группа астрономов из Мальтийского университета проанализировала более 100 тысяч звезд Млечного Пути с целью найти «излом». Они использовали данные обзоров LAMOST, APOGEE и Gaia. Ученые брали только светила с круглыми орбитами вблизи галактической плоскости Млечного Пути. Так избавились от звезд гало, которые попали к нам из поглощенных карликовых галактик.

Анализ данных помог выявить, что область звездообразования Млечного Пути заканчивается на расстоянии примерно 38 тысяч световых лет от центра. Это значение — среднее двух оценок, полученных независимо по данным обзоров LAMOST и APOGEE. Результаты опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.

Авторы исследования подтвердили связь между возрастом звезд и звездообразованием с помощью компьютерного моделирования. Как выяснили ученые, на расстоянии 23-32 тысяч световых лет средний возраст звезд Млечного Пути сокращается из-за активного звездообразования. Потом значение выходит на плато и почти не меняется (32-38 тысяч световых лет от центра), а следом начинает падать. Там и проходит граница.

Почему на этом расстоянии звездообразование заканчивается? Ученые выделяют двух «подозреваемых»: перемычка, которая своей массой стягивает свободный газ в центр, и общий изгиб диска Млечного Пути в форме буквы S, вероятно, мешающий формированию новых светил.

Солнечная система расположена на расстоянии примерно 26 тысяч световых лет от центра, то есть внутри этой границы звездообразования. Можно сказать, в «живой» части Млечного Пути.