सिम्युलेशन्सवरून सूचित होते की मिल्की वेने एकेकाळी आपली डिस्क उलटली होती

मिल्की वेच्या दीर्घकाळ चालत आलेल्या रहस्याचे संभाव्य उत्तर

मिल्की वेने आपल्या दूरच्या भूतकाळात एक नाट्यमय पुनराभिमुखीकरण अनुभवले असावे, ज्यात एका मोठ्या धडकेनंतर तिची डिस्क 90 अंशांहून अधिक उलटली असावी. Durham University मधील खगोलशास्त्रज्ञांच्या नवीन कामाचा हाच मुख्य दावा आहे. आपल्या आकाशगंगेच्या भोवतीचा तारकीय हेलो इतक्या हळू का फिरतो, हे समजून घेण्यासाठी त्यांनी सुपरकॉम्प्युटर सिम्युलेशन्सचा वापर केला.

ही कल्पना लक्षवेधी आहे, कारण मिल्की वेला अनेकदा एक स्थिर सर्पिल प्रणाली म्हणून समजले जाते, ज्याची व्यापक रचना विश्वाच्या कालखंडात स्थिर राहिली आहे. नवीन संशोधन असा युक्तिवाद करते की आकाशगंगेचा इतिहास यापेक्षा खूपच अधिक गतिमान असावा. हे निष्कर्ष टिकून राहिले, तर ते आधुनिक निरीक्षणांमध्ये दिसणाऱ्या एका गोंधळात टाकणाऱ्या वैशिष्ट्याला मिल्की वेच्या प्रारंभीच्या निर्मितीतील एका हिंसक घटनेशी जोडतील, जेव्हा लहान आकाशगंगांशी झालेल्या विलीनीकरणांनी आज आपण पाहत असलेली प्रणाली उभारण्यास मदत केली.

हा अभ्यास Birmingham मधील Royal Astronomical Society च्या National Astronomy Meeting मध्ये सादर करण्यात आला. आपल्या आकाशगंगेसाठी फक्त एका पुनर्निर्मित इतिहासावर अवलंबून न राहता, पथकाने मिल्की वेसारख्या अनुकरण केलेल्या प्रणालींचा मोठा संच तपासला, जेणेकरून मिल्की वेच्या हेलोचे वर्तन स्पष्ट करू शकणारे नमुने ओळखता येतील.

सूचना सर्पिल डिस्कच्या पलीकडे आहे

मिल्की वेमधील बहुतेक तारे परिचित सपाट सर्पिल डिस्कमध्ये केंद्रित आहेत, जिथे सूर्यही आहे. पण आकाशगंगेभोवती यापेक्षा खूप मोठा आणि अधिक विरळ असा तारकीय हेलो आहे. हा हेलो मुख्यतः अशा तार्‍यांनी भरलेला आहे, जे मूळतः मिल्की वेच्या मुख्य भागात तयार झाले नव्हते. त्याऐवजी, त्यांपैकी बरेच लहान आकाशगंगांमध्ये जन्मले आणि नंतर विलीनीकरणांद्वारे या प्रणालीत ओढले गेले.

यामुळे हेलो हा आकाशगंतीय जमावाचा एक प्रकारचा जीवाश्म अभिलेख बनतो. चमकदार डिस्कच्या विपरीत, जी आकाशगंगेच्या सध्याच्या गुरुत्वीय मांडणीने आकार घेतलेल्या सातत्यपूर्ण रचना आणि हालचालीने व्यापलेली असते, हेलो पूर्वीच्या विस्कळीतपणाची पुरावे जपून ठेवतो. European Space Agency च्या Gaia mission मधील अलीकडील निरीक्षणांनी दाखवले की मिल्की वेचा तारकीय हेलो अतिशय हळू फिरतो. खगोलशास्त्रज्ञांना हे माहीत होते, पण कारण अस्पष्ट होते.

ही मंद फिरकी एखाद्या विशिष्ट भूतकाळातील घटनेची खूण असू शकते का, हे तपासण्याचे Durham पथकाने ठरवले. त्यांनी Auriga cosmological simulations मधील 25 मिल्की वेसारख्या आकाशगंगांचा इतिहास विश्लेषित केला, आणि त्या अब्जावधी वर्षांत कशा विकसित झाल्या याचा मागोवा घेतला.

सिम्युलेशन्समध्ये एक नमुना समोर येतो

संशोधकांच्या मते, सर्वात हळू फिरणारे तारकीय हेलो असलेल्या आकाशगंगांमध्ये दोन वैशिष्ट्ये समान होती. पहिले, त्यांनी दुसऱ्या आकाशगंगेशी एक मोठे समोरासमोरचे विलीनीकरण अनुभवले होते. दुसरे, त्यांनी disk flip म्हणतात ते अनुभवले होते, म्हणजेच कालांतराने आकाशगंगेच्या डिस्कची दिशा 90 अंशांहून अधिक बदलली होती.

ही जोडी महत्त्वाची आहे. मोठे विलीनीकरण तार्‍यांचे पुनर्वितरण करू शकते, कोनीय संवेग बदलू शकते आणि आधीची रचना विस्कळीत करू शकते. पण हे काम सूचित करते की सर्वात अर्थपूर्ण प्रणाली त्या आहेत, जिथे धडक केवळ मोठी नव्हती, तर इतकी परिवर्तनकारी होती की तिने डिस्कची दिशाच बदलली. अशा परिस्थितीत, पूर्वीच्या परस्परक्रिया आणि अंतरप्रवाह घटनांमधून हेलोमध्ये पकडले गेलेले तारे अशा हालचाली घेऊन राहतील, जी अंतिम डिस्कशी आता स्वच्छपणे जुळत नाही. त्याचा परिणाम म्हणजे खूपच कमकुवत एकूण फिरकी असलेला हेलो.

म्हणूनच, हे संशोधन मिल्की वेच्या सध्याच्या हेलोसाठी एक संभाव्य स्पष्टीकरण देते: आकाशगंगेला तिच्या प्रारंभीच्या निर्मितीदरम्यान एक थेट आणि परिणामकारक सामना झाला असावा, आणि त्यानंतर विस्कळीतपणाचा ठसा असलेला हेलो राखून तिने नवीन अभिमुखतेत स्थिरता मिळवली असावी.

सिद्धांताला Gaia-Enceladus शी जोडणे

मूळ सामग्री ही कल्पना Gaia-Enceladus विलीनीकरणाच्या व्यापक संदर्भात ठेवते, जे आधीच मिल्की वेच्या प्रारंभीच्या निर्मिती टप्प्यांदरम्यान सुमारे 10 अब्ज वर्षांपूर्वी घडलेली एक मोठी घटना मानली जाते. ते विलीनीकरण मिल्की वेच्या वाढीच्या कथेमधील सर्वात प्रसिद्ध अध्यायांपैकी एक बनले आहे, कारण Gaia डेटाने तार्‍यांची एक मोठी लोकसंख्या उघड केली, ज्यांच्या हालचाली एका प्राचीन आत्मसात झालेल्या आकाशगंगेकडे निर्देश करतात.

नवीन मांडणी फक्त एवढेच सांगत नाही की मिल्की वेचे दुसऱ्या आकाशगंगेशी विलीनीकरण झाले. त्याऐवजी, ती अशी शक्यता मांडते की अशा विलीनीकरणाने हेलोमध्ये तारे जोडण्यापलीकडे आणि आकाशगंगेची रचना जाड करण्यापलीकडेही काही केले असावे. त्याने संपूर्ण डिस्कची दिशा बदलली असावी. हा अधिक नाट्यमय दावा आहे, आणि तो लोकांच्या मिल्की वेच्या उत्क्रांतीविषयीच्या कल्पनेला बदलून टाकेल.

जर हे बरोबर ठरले, तर हे काम दाखवेल की एखादी आकाशगंगा अब्जावधी वर्षे अतिशय अंतर्गत पुनर्रचनेचे पुरावे एका स्पष्ट दृश्य जखमेऐवजी, उज्ज्वल मध्यवर्ती डिस्कपासून दूर असलेल्या तार्‍यांच्या सूक्ष्म सामूहिक हालचालीमध्ये जपून ठेवू शकते.

हे आपल्या आकाशगंगेपलीकडे का महत्त्वाचे आहे

हा अभ्यास केवळ मिल्की वेबद्दल नाही. तो आकाशगंतीय इतिहास वाचण्याच्या व्यापक पद्धतीकडेही निर्देश करतो. जर हळू फिरणारे तारकीय हेलो भूतकाळातील समोरासमोरील विलीनीकरणे आणि disk flips चे विश्वसनीय सूचक असतील, तर खगोलशास्त्रज्ञ इतर सर्पिल आकाशगंगांसाठीही हेलो गतीला निदान साधन म्हणून वापरू शकतात. हेलोंना केवळ विरळ बाह्य भाग मानण्याऐवजी, आकाशगंगा कशा एकत्र आल्या आणि त्या प्रक्रियेत किती तीव्रपणे बदलल्या हे पुन्हा उभारण्यासाठी ते सर्वात अधिक उघड करणारे घटक बनू शकतात.

हे विशेषतः उपयुक्त ठरेल, कारण प्राचीन विलीनीकरणांचे थेट पुरावे ब्रह्मांडीय काळमानावर फिके पडू शकतात किंवा त्यांचे अर्थ लावणे कठीण होऊ शकते. एक डिस्क आजच्या घडीला नीटनेटकी दिसू शकते, तरीही तिच्या बाहेरील तारकीय लोकसंख्येत हिंसक इतिहास दडलेला असू शकतो. नवीन काम म्हणते की त्या लोकसंख्या उलथापालथीची मोजता येणारी चिन्हे जपून ठेवतात.

यात एक संकल्पनात्मक फायदा देखील आहे. आकाशगंगांबद्दलच्या लोकप्रिय वर्णनांमध्ये सहसा नाजूक, दीर्घकाळ टिकणाऱ्या रचनेवर भर दिला जातो: देखणे सर्पिल, स्थिर फिरकी, अंदाज करता येणारी कक्षीय रूपे. पण प्रत्यक्षात आकाशगंगा निर्मिती ही संचय, विस्कळीतपणा आणि वारंवार होणाऱ्या गुरुत्वीय वाटाघाटींची प्रक्रिया आहे. आपण तिच्या आतून पाहत असल्याने मिल्की वे शांत भासू शकते, पण तिचे सध्याचे रूप हे खोल ब्रह्मांडीय पुनराभिमुखीकरणाचे फलित असू शकते.

उत्तेजक निहितार्थ असलेला प्रारंभिक निकाल

मूळ सामग्रीतील निष्कर्ष अजूनही परिषद-प्रस्तुतीच्या टप्प्यात आहेत, त्यामुळे त्यांना अंतिम शब्द न मानता विकसित होत असलेल्या वैज्ञानिक निष्कर्षाप्रमाणे वाचले पाहिजे. तरीही, प्रस्तावित स्पष्टीकरण उल्लेखनीय आहे, कारण ते थेट आजच्या एका निरीक्षित रहस्याला उच्च-रिझोल्यूशन सिम्युलेशन्समध्ये दिसलेल्या तपासता येण्याजोग्या उत्क्रांतीच्या मार्गाशी जोडते.

यामुळे हा अभ्यास केवळ तर्काधारित कथनापेक्षा अधिक ठरतो. ही एक परिकल्पना आहे, जी व्यापक अर्थाने मिल्की वेशी साधर्म्य असलेल्या अनेक सिम्युलेटेड आकाशगंगांमधील तुलनेवर आधारलेली आहे. भविष्यातील काम ठरवेल की हा नमुना किती घट्टपणे टिकतो आणि Gaia तसेच इतर सर्व्हेंमधून मिळालेल्या निरीक्षणात्मक बंधनांच्या संपूर्ण श्रेणीशी तो किती जुळतो.

सध्या, हे संशोधन एक जिवंत नवी शक्यता मांडते: मिल्की वे फक्त लहान गॅलॅक्सीज गिळून वाढली नाही. किमान एकदा तरी, तिला इतका जोरदार धक्का बसला असावा की तिच्या डिस्कची दिशा उलटली, आणि मागे असा एक तारकीय हेलो राहिला ज्याची हळू फिरकी आजही त्या परिणामाचा मागोवा ठेवते.

हा लेख Phys.org च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.