Астрономы использовали обзоры глубокого космоса Хаббла для изучения эволюции 400 галактик, подобных Млечному Пути, и отметили их появление на различных стадиях развития в течение 11 миллиардов лет. Судя по изображениям этих далеких галактик, они обнаружили, что Млечный Путь, вероятно, начинался как тусклый голубой объект с малой массой, содержащий много газа. Газ — это топливо для рождения звезд, а синий цвет — индикатор быстрого звездообразования.Они также обнаружили, что Млечный Путь, вероятно, был плоским диском с выпуклостью посередине, оба из которых одновременно выросли в величественную спираль, видимую сегодня.
Солнце и Земля находятся в диске, а выпуклость заполнена более старыми звездами и является домом для сверхмассивной черной дыры, которая, вероятно, росла вместе с галактикой.«Впервые у нас есть прямые изображения того, как Млечный Путь выглядел в прошлом, — сказал со-руководитель исследования Питер Г. ван Доккум из Йельского университета в Нью-Хейвене, штат Коннектикут. сам Млечный Путь в прошлом. Мы выбрали галактики в миллиардах световых лет от нас, которые разовьются в галактики, подобные Млечному Пути. Прослеживая братьев и сестер Млечного Пути, мы обнаруживаем, что наша галактика на 90 процентов состоит из звезд между 11 миллиардами и 7 миллиардов лет назад, что ранее не измерялось напрямую ».
Превосходная разрешающая способность телескопа Хаббла, с которой он может видеть чрезвычайно мелкие детали, позволила исследователям изучить, как структура Млечного Пути менялась с течением времени. На пике звездообразования, когда Вселенной было около 4 миллиардов лет, галактики, похожие на Млечный Путь, излучали около 15 звезд в год.
Для сравнения: сегодня Млечный Путь создает только одну звезду в год.«Вы можете видеть, что эти галактики пушистые и разбросанные», — сказал со-руководитель исследования Шеннон Патель из Лейденского университета в Нидерландах. «Нет никаких свидетельств выпуклости без диска, вокруг которого позже образовался диск».
Член группы Эрика Нельсон из Йельского университета добавила: «Эти галактики показывают нам, что весь Млечный Путь рос в одно и то же время, в отличие от более массивных эллиптических галактик, в которых центральная выпуклость формируется первой».Чтобы идентифицировать далекие галактики и подробно изучить их, исследовательская группа использовала три крупнейшие программы Хаббла, обзор 3D-HST, исследование Cosmic Assembly в ближнем инфракрасном диапазоне Deep Extragalactic Legacy Survey и Great Observatories Origins Deep Survey.
В этих исследованиях спектроскопия сочеталась с визуализацией в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне с помощью широкоугольной камеры 3 Хаббла и усовершенствованной камеры для съемок.Анализ, проведенный исследовательской группой, включал измерение расстояний и размеров галактик. Астрономы рассчитали массу каждой галактики по ее яркости и цвету.
Они выбрали галактики для своей переписи из составленного ими каталога из более чем 100 000 галактик. Обзорные галактики согласуются с компьютерными моделями, которые показывают на ранних стадиях, что большинство балджей спиральных галактик образовались одновременно с соответствующими дисками.«В этих наблюдениях мы фиксируем большую часть эволюции Млечного Пути», — объяснил член группы Джоэл Лея из Йельского университета. «Эти глубокие обзоры позволяют нам видеть меньшие галактики.
В предыдущих наблюдениях мы могли видеть только самые светящиеся галактики в далеком прошлом, а теперь мы можем смотреть на более нормальные галактики. Хаббл также дает нам формы и цвета этих спиралей. как их расстояние от Земли.
Мы также можем измерить скорость, с которой каждая часть галактик росла. Все это трудно сделать с земли ».Результаты команды были опубликованы 10 июля в The Astrophysical Journal Letters.
Вторая статья появится в онлайн-выпуске Astrophysical Journal от 11 ноября.