Свикнали сме да си представяме нашата галактика като сравнително спокойно и устойчиво място – подреден диск, който се носи невъзмутимо през Космоса. В действителност обаче историята ѝ може да е била далеч по-бурна, отколкото изглежда.

Според ново изследване, основано на компютърни симулации, в продължение на милиарди години целият диск на Млечния път може постепенно да се е наклонил на една страна. Вероятно той е променил ориентацията си в огромния ореол от тъмна материя след древни сблъсъци с по-малки галактики.

Теорията се вписва в нарастващия брой доказателства, че през своето 13,6-милиардно съществуване Млечният път е преживял поредица от сериозни сътресения. Тя би могла да помогне и за обясняването на някои от най-необичайните особености на нашата галактика.

„Проектът започна като изследване на скоростта, с която се върти звездният ореол“, разказва астрономът Кирил Батраков от Университета в Дърам, Великобритания.

„За мен беше донякъде неочаквано да открия връзка между въртенето на звездния ореол и промяната в ориентацията на диска. Това показва колко сложна е природата както на Млечния път, така и на галактиките като цяло.“

Батраков и колегите му представят резултатите на Националната астрономическа среща на Кралското астрономическо дружество за 2026 г.

Дискът е само част от Млечния път

Когато си представят Млечния път, повечето хора мислят именно за неговия диск – и има основателна причина за това.

В тази сравнително тънка структура е съсредоточена по-голямата част от обикновената материя в галактиката – звездите, газът, прахът и скалните тела. Те са разпределени по спиралните ръкави, които се въртят около галактическия център подобно на перките на вентилатор.

Дискът обаче е само една част от цялостната структура. Млечният път има приблизително сферична форма, като над и под галактическата равнина се простират огромни области, рядко населени с древни звезди. Те образуват т.нар. звезден ореол. Всичко това е обгърнато от гигантска сфера от невидима материя, известна като ореол от тъмна материя.

През последното десетилетие космическият апарат Gaia, изпратен да картографира разположението и движението на звездите в Млечния път, засича нещо необичайно в звездния ореол. Оказва се, че звездите в покрайнините на галактиката обикалят около нейния център много по-бавно, отколкото предполага общата ѝ маса.

Едно от възможните обяснения за това несъответствие е, че предишните изследвания са надценили масата на Млечния път.

Батраков и колегите му обаче решават да проверят друга възможност.

Следите от древните сблъсъци

Изследователите използват набор от космологични симулации, наречен Auriga, за да проследят въртенето на няколко галактики, подобни на Млечния път, през ранните етапи от развитието на Вселената.

Резултатите показват, че галактиките, които са се образували сравнително рано и са преживели големи сливания, обикновено имат звездни ореоли, които се въртят значително по-бавно.

Съществуват немалко доказателства, че в далечното минало Млечният път се е сблъсквал и сливал с множество по-малки галактики. Сред тях са потоци от звезди, чийто химичен състав показва, че са възникнали в друга галактика, както и характерното вълнообразно изкривяване на диска на Млечния път.

Един от тези сблъсъци е станал преди около 10 милиарда години. В него е участвала галактика, която астрономите неофициално наричат „Наденицата на Гая“ (Gaia Sausage), тъй като според тях е имала продълговата форма.

Художествена визуализация на останките от сблъсъка между Млечния път и „Наденицата на Гая“. (ESA – художествена визуализация и композиция; Копелман, Вилялобос и Хелми – симулация, CC BY-SA 3.0 IGO)

Как се е наклонил галактическият диск

Според симулациите на екипа този древен сблъсък може да е предизвикал гравитационен въртящ момент, под чието въздействие дискът на Млечния път бавно е променил положението си спрямо заобикалящия го ореол от тъмна материя.

Именно тази промяна би могла да обясни защо звездният ореол днес се върти толкова по-бавно от очакваното.

„Под промяна в ориентацията на диска разбираме завъртане с повече от 90 градуса. Това означава, че целият Млечен път може да се е обърнал „на една страна“, но не непременно „с главата надолу“. Обикновено процесът протича като сравнително постепенно накланяне, докато дискът не промени положението си с 90 градуса“, обяснява Батраков.

„Ако си представим как би изглеждала подобна промяна за наблюдателите на Земята – стига да можехме да живеем достатъчно дълго, за да я проследим от началото до края, – най-видимата последица би била преобразяването на нощното небе. С промяната в положението на звездите биха се появили и нови съзвездия.“

Други учени достигат до сходен извод

Екипът на Батраков не е единствената научна група, която стига до подобно заключение.

В статия, публикувана по-рано тази година в Astronomy & Astrophysics, астрономи, ръководени от Китайската академия на науките, представят доказателства, че ореолът от тъмна материя на Млечния път е разположен почти перпендикулярно спрямо звездния диск.

Те също смятат, че най-вероятното обяснение е постепенното преориентиране на галактическия диск в продължение на милиарди години.

Подобни промени в ориентацията на дисковете се срещат сравнително често в космологичните симулации. Все още обаче не е ясно дали те действително се случват и в реалните галактики.

Ако заключенията на двата изследователски екипа се окажат верни, движението на диска може да помогне за обясняването и на други необичайни особености на Млечния път.

„Като се има предвид изключително ниската скорост, с която се върти звездният ореол на Млечния път, смятам, че промяната в ориентацията на диска е вероятно обяснение. Все още обаче е твърде рано да говорим със стопроцентова сигурност“, посочва Батраков.

„В идеалния случай трябва да открием и други следи от подобни промени в миналото, преди да можем да потвърдим тази хипотеза с пълна увереност.“

Резултатите са представени във Великобритания по време на Националната астрономическа среща на Кралското астрономическо дружество за 2026 г.