Už řadu let astronomové vědí, že hvězdy v našem okolí se dělí do dvou jasně rozpoznatelných chemických skupin. Jedna je bohatší na železo, druhá na hořčík, a když se jejich poměry zakreslí do diagramu, vykreslí se dva odlišné sledující se pásy. Tento jev se nazývá chemická bimodalita a dlouho se zdálo, že ji musela způsobit nějaká dramatická událost v dávné historii Mléčné dráhy.

Nová studie publikovaná v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ale přináší jiný pohled. A ten je o poznání střízlivější. Vědecký tým z Barcelony a CNRS se pustil do série detailních simulací galaxií podobných té naší a zjistil, že takové rozdělení hvězd vůbec nemusí být výsledkem jednoho konkrétního zvratu. V řadě případů vzniká samo od sebe, v podstatě jako důsledek přirozeného vývoje hvězdného disku.

Zdroj: Shutterstock

Co vývoj galaxií skutečně řídí

Simulace, které výzkumníci použili, dokázaly sledovat vývoj třiceti modelových galaxií od jejich vzniku až do současnosti. V každé z nich se chemická skladba hvězd vyvíjela trochu jinak, ale u několika se objevilo stejné dvoustupňové rozdělení, jaké známe z Mléčné dráhy. A pokaždé k němu vedla jiná cesta.

V některých případech se nejprve odehrála intenzivní epizoda vzniku hvězd, při níž vznikla starší generace s vyšším obsahem hořčíku. Když se proces později zpomalil a do centra galaxie začal proudit plyn ochuzený o kovy, vytvořila se postupně druhá skupina hvězd s jiným chemickým podpisem. Jinde naopak hrálo větší roli to, jak rychle a odkud přicházel plyn z galaktického okolí.

Pozoruhodné je, že pro vznik dvou chemických větví nebyla nutná žádná velká galaktická srážka. Dlouho se předpokládalo, že za tento obraz může dávný střet s menší galaxií známou jako Gaia Sausage Enceladus. Podle nových výsledků k tomu ale vůbec dojít nemuselo. Výraznější vliv měl příliv chudého plynu z okolního prostředí, který změnil složení hvězd vznikajících v pozdějších etapách.

Co to znamená pro pohled na Mléčnou dráhu

Výsledek je pro astronomy zásadní. Ukazuje totiž, že Mléčná dráha není žádná výstřednost. To, co jsme považovali za zvláštní podpis naší Galaxie, je podle všeho pouze jedna z mnoha variant, jak se mohou hvězdné disky vyvíjet. A zároveň to vysvětluje, proč v Andromedě, která je nám nejbližší velkou galaxií, taková dvojí stopa zatím pozorována nebyla. Prostě zvolila jinou cestu.

Tento nový pohled přichází ve chvíli, kdy mají vědci k dispozici čím dál přesnější měření chemického složení hvězd. Současný James Webb či blížící se mise PLATO a Chronos dokážou sledovat složení hvězd mnohem podrobněji než kdykoli dřív. To umožní ověřit, do jaké míry simulace odpovídají skutečnosti.

Co dalšího může odhalit budoucí pozorování

Očekává se, že s příchodem velkých třicetimetrových dalekohledů bude možné podobné chemické vzorce měřit i v mnohem vzdálenějších galaxiích. Pokud se potvrdí, že různé galaktické disky často vykazují své vlastní specifické rozdělení prvků, bude to znamenat, že vývoj hvězd je mnohem rozmanitější, než se doposud myslelo. Pro pochopení historie Mléčné dráhy to bude zásadní, protože právě chemie hvězd dokáže nejpřesněji rekonstruovat dávné epochy, kdy se naše Galaxie teprve formovala.