Используя данные 8-метрового VLT (Очень Большого Телескопа) в Чили, международная команда астрономов подробно изучила звезды самого разного возраста и местоположения в Галактическом диске для того, чтобы точно определить количество химических элементов в звезде, кроме гелия и водорода – двух элементов, из которых создано большинство звезд.

Сразу же после Большого Взрыва Вселенная состояла почти полностью из гелия и водорода, со временем рос уровень металлических примесей. Следовательно, более старые звезды имеют в своем составе меньшее количество элементов, - то есть, их металличность меньше.

Массивные звезды, которые живут относительно недолго, заканчивая жизнь коллапсом ядра в сверхновую, вырабатывают огромное количество магния во время взрыва, в результате образуя или нейтронную звезду, либо черную дыру, и запуская формирование новых звезд.

Команда смогла доказать, что старые звезды, с низкой металличностью, внутри Солнечного Круга – орбиты нашего Солнца вокруг центра Млечного Пути, на один оборот которой уходит около 250 миллионов лет, - имеют более высокий уровень магния. Это позволяет предположить, что в прошлом в этой области было больше массивных звезд с коротким жизненным циклом, которые «умерли молодыми».

Звезды, которые лежат во внешних регионах галактического диска – вне Солнечного Круга – преимущественно моложе, как те, в которых большое содержание металлов, так и те, в которых меньше металлов, и все они имеют удивительно низкий уровень содержания магния в сравнении с их металличностью.

Это открытие говорит о важных различиях в эволюции звезд в диске Млечного Пути: внутри Солнечного Круга быстро формировались массивные звезды с коротким жизненным циклом, а за солнечной орбитой звездообразование происходило намного дольше.

Это подтверждает правильность теоретических моделей формирования диска галактики в контексте космологии холодной темной материи, согласно которой галактические диски должны расти изнутри наружу.

Так же новое исследование приоткрывает завесу тайны над другой широко обсуждаемой «двойной структурой» в диске Млечного Пути. Речь идет о так называемых «тонком» и «толстом» дисках.

В «тонком» диске лежат спиральные рукава, молодые звезды, гигантские молекулярные облака – все молодые объекты, по крайней мере, в контексте галактики. Но астрономы давно уже предполагали существование другого диска: старше, короче и толще. В этом диске обитает множество старых звезд с низкой металличностью.

Во время последнего исследования команда обнаружила, что:

• Звезды в молодом, «тонком» в возрасте от 0 до 8 миллиардов лет имеют одинаковую степень металличности, независимо от возраста в этом диапазоне.

• Металличность звезд старше 9 миллиардов лет, характерных для толстого диска, резко падает.

• Однако звезды разного возраста и металличности можно найти в обоих дисках.

Звезды разного возраста, с разным содержанием металлов можно найти как в тонком, так и в толстом дисках: в этом смысле между ними нет четкого разделения. Но пропорция звезд с разными свойствами не одинакова в обоих дисках за счет того, что они могут иметь разное происхождение.