Удар древней галактики мог перевернуть Млечный Путь

Млечный Путь мог изменить ориентацию своего диска после древнего слияния с Gaia-Sausage-Enceladus. Новая работа объясняет загадочно медленное вращение звёздного гало, но пока представлена на конференции, а не в рецензируемом журнале.


Событие произошло не несколько столетий, а примерно 10–11 миллиардов лет назад — задолго до появления Солнца и планет. Молодой Млечный Путь столкнулся с массивной карликовой галактикой Gaia-Sausage-Enceladus, или GSE. В популярном изложении её называют «Гайя-Колбаса», однако прозвище описывает не внешний вид погибшей галактики, а вытянутую, похожую на колбасу структуру скоростей оставшихся от неё звёзд.

О самом слиянии астрономы знают не первый год. В 2018 году данные европейской миссии Gaia позволили выделить в окрестностях Солнца древнюю звёздную популяцию с необычным химическим составом и сильно вытянутыми, почти радиальными орбитами. Исследования Амины Хелми и группы Василия Белокурова показали, что значительная часть внутреннего звёздного гало — это обломки крупного спутника, поглощённого ранним Млечным Путём. Слияние разогрело существовавший тогда диск и участвовало в формировании его толстой компоненты.

Новая работа исследователей Даремского университета добавляет к этой истории возможный поворот всего диска. Кирилл Батраков и его коллеги анализировали эволюцию 25 галактик, похожих на Млечный Путь, из набора космологических симуляций Auriga. Их исходным вопросом было не положение диска, а старое несоответствие скоростей: звёзды тонкого диска в районе Солнца обращаются вокруг центра примерно со скоростью 220 километров в секунду, тогда как богатая металлами часть местного гало демонстрирует лишь слабое прямое вращение — около 25 километров в секунду.

В моделях самые медленно вращающиеся звёздные гало возникали у галактик, которые пережили два связанных события: крупное почти лобовое слияние и последующую переориентацию диска более чем на 90 градусов. «Мы считаем, что диск Млечного Пути, вероятно, переворачивался в прошлом», — объяснил Батраков. По его оценке, процесс не был мгновенным: он занимал как минимум несколько сотен миллионов лет.

Слово «перевернулся» здесь легко понять неправильно. У галактики нет абсолютного верха, низа или положения «на боку». Речь идёт об изменении направления оси вращения и плоскости звёздного диска относительно их прежней ориентации и окружающего гало тёмной материи. Гравитационный момент при слиянии мог постепенно развернуть диск, тогда как часть старых звёзд и тёмного вещества сохранила память о прежнем направлении. Из-за этого сегодняшнее гало могло остаться почти лишённым общего вращения.

У гипотезы есть независимая опора. В 2026 году команда Лин Чжу по данным LAMOST и Gaia построила трёхмерную модель гало тёмной материи Млечного Пути. Его внешняя часть оказалась ориентирована почти перпендикулярно звёздному диску, а внутренняя — лучше согласована с ним. Авторы сообщили о «предварительных свидетельствах того, что гало тёмной материи скручено» и назвали такую геометрию совместимой со сценарием переворота диска.

Но это ещё не прямая реконструкция конкретного столкновения. Даремская команда обнаружила статистическую связь внутри 25 смоделированных галактик и перенесла её на Млечный Путь, где известен подходящий кандидат на древнее лобовое слияние. Не исключены и другие причины переориентации: серия меньших слияний, длительное падение вещества или сложная эволюция самого тёмного гало. Полный научный текст новой работы пока не опубликован, поэтому методику, критерии отбора и устойчивость результата невозможно оценить так же подробно, как после рецензирования.

Осторожности требует и упоминание Солнца в пресс-релизе. Оно сформировалось около 4,6 миллиарда лет назад, то есть спустя миллиарды лет после столкновения с GSE. Новая гипотеза не означает, что Солнечная система пережила этот удар; она говорит о том, что нынешняя плоскость Галактики могла быть наследием намного более ранней динамической перестройки.

Также преждевременно утверждать, что одно слияние «создало» весь центральный балдж. Наблюдения надёжнее связывают GSE с внутренним гало, разогревом раннего диска и формированием толстой звёздной компоненты. Центральная область Млечного Пути имеет более сложную историю, в которой участвовали внутренние процессы, звездообразование и другие эпизоды роста.


Галактическое столкновение не оставило в небе видимого шрама, который можно было бы сфотографировать сегодня. Его след ищут в скоростях древних звёзд и в невидимой геометрии тёмной материи. Поэтому «переворот Млечного Пути» пока не готовый исторический кадр, а проверяемая версия, собранная из движения его самых старых частей.

Фото: редакция ИЗНАНКИ.