Новые компьютерные симуляции помогли астрономам из Института космических наук Университета Барселоны разобраться в том, почему звезды нашей Галактики делятся на две химически различающиеся группы — явление, которое ставило исследователей в тупик на протяжении многих лет. Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). 
Речь идет о так называемой химической бимодальности: звезды, находящиеся в окрестностях Солнца, образуют две четкие последовательности в диаграмме содержания магния и железа (Mg/Fe), хотя по общему уровню металличности они сильно пересекаются. Причины, по которым Галактика «вырастила» две популяции звезд вместо одной, оставались загадкой.
Команда исследователей попыталась найти ответ с помощью мощных космологических симуляций — проекта Auriga, который моделирует рождение и эволюцию галактик, подобных Млечному Пути, в цифровой Вселенной. Проанализировав 30 виртуальных галактик, ученые обнаружили, что два химических «ряда» могут возникать разными путями.
«Это исследование демонстрирует, что химическое строение Млечного Пути не является универсальным шаблоном, — отметил ведущий автор Мэттью Оркни. — Разные галактики могут достичь схожего результата, проходя совершенно различными путями. Это важный шаг к пониманию их эволюции».
По словам ученых, бимодальность может возникать как в результате чередования мощных вспышек звездообразования и периодов затишья, так и из-за изменения во внешнем газовом притоке. Ранее многие исследователи связывали вторую звездную последовательность с давним столкновением Млечного Пути с карликовой галактикой Gaia-Sausage-Enceladus. Однако симуляции продемонстрировали, что это вовсе не обязательное условие.
Ключевую роль играет газ с низким содержанием металлов из гигантского газового «ореола» вокруг галактики. Его приток изменяет химический состав межзвездной среды и запускает формирование новой популяции звезд.
Форма и наклон химических последовательностей, подчеркнули авторы, напрямую связаны с историей звездообразования конкретной галактики.
В ближайшие годы новые обсерватории позволят проверить прогнозы моделирования и выявить подобные химические структуры в соседних галактиках.
«Мы ожидаем увидеть большое разнообразие таких химических последовательностей в других галактиках, — заключил соавтор работы Шервен Лапорт. — Эти данные помогут уточнить историю эволюции и нашего собственного Млечного Пути».
Фото: hi-tech.mail.ru