Столкновение с карликовой галактикой опрокинуло Млечный Путь набок, выяснили учёные

Диск Млечного Пути, вероятно, не всегда находился в нынешней плоскости: около 10 млрд лет назад столкновение с массивной карликовой галактикой Гайя—Колбаса (Gaia Sausage) могло постепенно развернуть его более чем на 90°. Речь не о мгновенном «опрокидывании» всей галактики, а о медленном изменении ориентации диска под действием гравитационного момента в течение нескольких сотен миллионов лет. Как минимум это в корне изменило вид ночного неба с Земли.

Отправной точкой для научной работы стала необычно медленная скорость вращения звёздного гало — разреженной условно сферической области из древних звёзд выше и ниже диска Млечного Пути. По данным астрометрической миссии Gaia, диск Млечного Пути обращается вокруг галактического центра примерно со скоростью 220 км/с, тогда как средняя скорость упорядоченного вращения гало составляет лишь около 25 км/с. Многие звёзды гало когда-то принадлежали небольшим галактикам, поглощённым Млечным Путём, поэтому их орбиты сохраняют информацию о древних слияниях. Ранее это расхождение скоростей пытались объяснить, в частности, завышенной оценкой массы нашей галактики.

Команда учёных из британского Даремского университета (Durham University) во главе с Кириллом Батраковым проверила другую гипотезу, которая объясняла необычно медленное движение звёзд в гало изменением пространственного положения Млечного Пути. Для этого учёные использовали комплекс космологических моделей Auriga — магнитогидродинамических симуляций формирования галактик типа Млечного Пути с высочайшей для современности детализацией. Комплекс учитывает образование звёзд, эволюцию газа, магнитные поля и тёмную материю.

В изученных моделях наиболее медленно вращающиеся звёздные гало возникали у галактик, которые рано сформировались, пережили лобовые или близкие к ним крупные слияния с последующим изменением направления углового момента диска. Таким событием в истории Млечного Пути могло стать поглощение галактики Гайи—Колбасы—Энцелада (прозвище «Колбаса» галактика заслужила за характерную картину распределения скоростей в звёздном гало). Древнее столкновение заставило Млечный Путь фактически опрокинуться набок — развернуться более чем на 90°.

Кстати, примерно к такому же выводу пришли китайские астрономы на основе изучения гало тёмной материи Млечного Пути. Они обнаружили определённое несоответствие между его формой и положением галактики в нём. Впрочем, пока этого недостаточно для однозначного вывода о последствиях этого ДТП вселенского масштаба для нашей галактики. Но это приближает учёных к лучшему пониманию эволюции галактик.