Większość gwiazd Drogi Mlecznej krąży po płaskim dysku. To jest uporządkowana struktura. Tę płaską płaszczyznę otacza rozległe, rzadkie halo starszych gwiazd. Gwiazdy te należały do mniejszych galaktyk, które Droga Mleczna pochłonęła miliardy lat temu.
Problem jest taki: to halo obraca się bardzo powoli. Astronomowie wiedzieli o tym, ale nie potrafili wyjaśnić przyczyny.
Odpowiedzi mogą dostarczyć nowe symulacje superkomputerowe. Prawdopodobnie miliardy lat temu gwałtowne czołowe uderzenie przewróciło nasz dysk galaktyczny. To wydarzenie zmieniło galaktykę i nadało jej stabilny, spiralny wygląd, który widzimy dzisiaj. Droga Mleczna najprawdopodobniej przeszła odwrócenie dysku po starożytnym zderzeniu galaktycznym, a mianowicie połączeniu z galaktyką karłowatą znaną jako Gaia-Kiełbasa-Enceladus.
Wydarzenie fuzji „GalactoSausage”.
Dr Kirill Batrakov z Uniwersytetu w Durham i jego zespół przeanalizowali zestaw symulacji kosmologicznych Aurigi. Śledzili ewolucję 25 galaktyk podobnych do naszej na przestrzeni miliardów lat.
Szukali wzoru. Galaktyki z najwolniej rotującymi halo gwiazdowymi miały dwie charakterystyczne cechy:
1. Przeżyli poważną, czołową fuzję.
2. W swojej historii przeszły one obrót dysku.
Wiemy, że Droga Mleczna zderzyła się z Kiełbasą Galacto. Ta masywna galaktyka karłowata zderzyła się z młodą Drogą Mleczną około 10–11 miliardów lat temu. Była zajęta. Ta kolizja była wydarzeniem decydującym – największym połączeniem we wczesnej historii naszej galaktyki. Uderzenie wysłało miliardy gwiazd na wydłużone orbity w kształcie kiełbasy. Stąd wzięła się nazwa.
Batrakov sugeruje, że Droga Mleczna wywróciła się do góry nogami właśnie z powodu tego wydarzenia.
„Wiemy już, że Droga Mleczna miała czołowe zderzenie… Uważamy więc, że dysk Drogi Mlecznej prawdopodobnie w przeszłości się odwrócił”.
Co to jest przewrócenie dysku?
Nazwa „disc flip” brzmi dramatycznie, bo taka jest. Oś obrotu galaktyki przechyla się. Gwiazdy po prostu nie stoją nieruchomo. Przechodzą na zupełnie nowe trajektorie ruchu.
To jest dla nas ważne. Gwiazdy, w tym nasze Słońce, poruszały się kiedyś różnymi ścieżkami. Nasze „stabilne” miejsce w galaktyce może jednak nie być tak stabilne. Układ Słoneczny doświadczył galaktycznego trzęsienia ziemi.
Jeśli galaktyka się przewróci, jej halo zwalnia. Odpowiada to temu, co widzimy w Drodze Mlecznej. Dane z misji Gaia wykazały powolną rotację halo. Symulacje wyjaśniają to zjawisko. Połączenie wstrząsnęło galaktyką, a dysk zmienił orientację. W rezultacie ruch aureoli ustał.
Dlaczego ma to znaczenie w przypadku ciemnej materii
Przewrócenie dysku nie jest częstym zjawiskiem. Nie każda galaktyka spiralna przez nią przechodzi. Jeśli Droga Mleczna przeszła taki proces, mówi nam to wiele. Dostarcza to pośrednich wskazówek na temat niewidzialnego halo ciemnej materii.
Zespół odkrył ścisłe powiązanie pomiędzy halo gwiezdnym i halo ciemnej materii. Wygląda na to, że kręcą się razem. Prawdopodobnie ewoluowały jednocześnie, gdy galaktyka rosła poprzez akrecję galaktyk satelitarnych. Sugeruje to, że ciemna materia i widoczna materia są ściśle powiązane w swojej historii.
Daje to astronomom nowe narzędzie. Obecny stan galaktyki możemy wykorzystać do zrekonstruowania jej burzliwej przeszłości.
Droga Mleczna jako laboratorium
Żyjemy wewnątrz Drogi Mlecznej. To sprawia, że jest to jedyna galaktyka, którą możemy badać bardzo szczegółowo. To idealny poligon doświadczalny. Zrozumienie naszej macierzystej galaktyki pomaga wyjaśnić strukturę wszystkich pozostałych.
Dodanie odwracania dysku do historii Drogi Mlecznej zmienia narrację. Nie możemy umieścić Drogi Mlecznej w szerszym kontekście innych galaktyk bez uwzględnienia tego nachylenia. To dodaje nowy rozdział. Wyjaśnia, dlaczego halo obraca się powoli i dlaczego galaktyka wygląda tak, a nie inaczej.
„Najbardziej fascynuje mnie to, że tę złożoną historię można zrekonstruować wyłącznie na podstawie współczesnych obserwacji”.
Prezentacja wyników
Naukowcy zaprezentowali te wyniki podczas Krajowego Spotkania Astronomicznego 2026 w Birmingham. Badania opierają się na bardzo szczegółowych symulacjach, aby wypełnić lukę między obserwacją a teorią.
Odkrycia oferują wiarygodne wyjaśnienie niezwykłych cech Drogi Mlecznej. Dostarczają nowych wskazówek na temat powstawania i ewolucji na przestrzeni miliardów lat. Galaktyka nie zawsze wyglądała tak, jak ją teraz widzimy. Ona się zmieniła. Przewróciła się. I nadal odczuwamy konsekwencje tego wydarzenia.
Aureola obraca się powoli. Gwiazdy poruszają się po dziwnych trajektoriach. Gdzieś w danych jest wspomnienie uderzenia, które miało miejsce dziesięć miliardów lat temu.
