Ilgu laiku tika uzskatīts, ka Piena ceļš veidojas pakāpeniski. 1962. gadā Olin Eggen, Donald Linden-Bell un Allan Sandage ierosināja hipotēzi, kas kļuva pazīstama kā ELS modelis (nosaukts pēc viņu uzvārdu sākuma burtiem). Pēc viņas teiktā, Piena ceļa vietā reiz lēnām griezās viendabīgs gāzes mākonis. Tas atgādināja bumbu un visā tā garumā sasniedza aptuveni 300 tūkstošus gaismas gadu, un to galvenokārt veidoja ūdeņradis un hēlijs. Smaguma ietekmē protogalaksija saruka un kļuva plakana; tajā pašā laikā tā rotācija manāmi paātrinājās.
Gandrīz divas desmitgades šis modelis bija piemērots zinātniekiem. Tomēr jauni novērojumu rezultāti parādīja, ka Piena ceļš nevarēja parādīties, kā teorētiķi diktēja.
Saskaņā ar šo modeli vispirms tiek izveidots oreols un pēc tam galaktiskais disks. Tomēr diskā ir arī ļoti senas zvaigznes, piemēram, sarkanais gigants Arcturus, kura vecums pārsniedz desmit miljardus gadu, vai daudzi tā paša vecuma baltie punduri.
Golaktiskās kopas ir atrastas gan galaktiskajā diskā, gan oreolā, kas ir jaunāki nekā liecina ELS modelis. Acīmredzot vēlāk mūsu galaktika tos absorbēja.
Daudzas oreola zvaigznes rotē citā virzienā nekā Piena ceļš. Varbūt arī viņi kādreiz atradās ārpus Galaktikas, bet pēc tam viņus ievilka šajā "zvaigžņu virpulī" - kā nejaušu peldētāju virpulī.
1978. gadā Leonards Sīrs un Roberts Zins ierosināja savu Piena ceļa veidošanās modeli. Viņa tika iecelta par "modeli SZ". Tagad Galaktikas vēsture ir kļuvusi daudz sarežģītāka. Vēl nesen viņas jaunība, astronomu prātos, tika raksturota tikpat vienkārši kā fiziķu ieskatā - taisnvirziena translācijas kustība. Notiekošā mehānika bija skaidri redzama: bija viendabīgs mākonis; tas sastāvēja tikai no vienmērīgi izkliedētas gāzes. Nekas ar savu klātbūtni nesarežģīja teorētiķu aprēķinus.
Tagad viena milzīga mākoņa vietā zinātnieku redzējumos uzreiz parādījās vairāki mazi, fantāziski izkaisīti mākoņi. Viņu vidū bija zvaigznes; tomēr tie atradās tikai oreolā. Viss oreola iekšpusē virmoja: mākoņi sadūrās; gāzes masas tika sajauktas un sablīvētas. Laika gaitā šis maisījums veidoja galaktisko disku. Tajā sāka parādīties jaunas zvaigznes. Tomēr vēlāk šis modelis tika kritizēts.
Nebija iespējams saprast, kas saistīja oreolu un galaktisko disku. Šim sabiezēšanas diskam un retajam zvaigžņu aploksnei ap to bija maz kopīga. Jau pēc tam, kad Sirls un Zins izveidoja savu modeli, izrādījās, ka oreols rotē pārāk lēni, lai izveidotu galaktisko disku. Spriežot pēc ķīmisko elementu sadalījuma, pēdējie radās no protogalaktiskās gāzes. Visbeidzot, diska leņķiskais impulss izrādījās desmit reizes lielāks nekā oreols.
Reklāmas video:
Noslēpums ir tas, ka abos modeļos ir daļa patiesības. Problēma ir tā, ka tie ir pārāk vienkārši un vienpusīgi. Šķiet, ka abi no tiem tagad ir vienas receptes fragmenti, pēc kura tika izveidots Piena ceļš. Eggens un viņa kolēģi izlasīja dažas rindiņas no šīs receptes, Searle un Zinn vēl dažus. Tāpēc, mēģinot no jauna iedomāties mūsu Galaktikas vēsturi, mēs šad un tad pamanām pazīstamas līnijas, kuras jau lasītas vienu reizi.
Tātad viss sākās neilgi pēc Lielā sprādziena. “Šodien ir vispāratzīts, ka tumšās vielas blīvuma svārstības radīja pirmās struktūras - tā sauktos tumšos oreļus. Pateicoties gravitācijas spēkam, šīs struktūras nesadalījās,”atzīmē vācu astronoms Andreass Burkerts, jauna Galaktikas dzimšanas modeļa autors.
Tumšās halas kļuva par nākotnes galaktiku embrijiem - kodoliem. Ap tiem smaguma ietekmē uzkrāta gāze. Notika homogēns sabrukums, kā to apraksta ELS modelis. 500-1000 miljonu gadu laikā pēc Lielā sprādziena tumšās oreolu ieskaujošās gāzes kopas kļuva par zvaigžņu "inkubatoriem". Šeit radās mazas protogalaksijas. Pirmie lodveida kopas parādījās blīvos gāzes mākoņos, jo zvaigznes šeit dzima simtiem reižu biežāk nekā jebkur citur. Protogalaksijas sadūrās un saplūda savā starpā - tā veidojās lielas galaktikas, ieskaitot mūsu Piena ceļu. Mūsdienās to ieskauj tumšā matērija un atsevišķu zvaigžņu oreols un to lodveida kopas, šīs Visuma drupas, kuru vecums pārsniedz 12 miljardus gadu.
Protogalaksijās bija daudz ļoti masīvu zvaigžņu. Nepilnu dažu desmitu miljonu gadu laikā lielākā daļa no tām eksplodēja. Šie sprādzieni bagātināja gāzes mākoņus ar smagiem ķīmiskiem elementiem. Tāpēc zvaigznes nedzima galaktiskajā diskā kā oreolā - tās saturēja simtiem reižu vairāk metālu. Turklāt šie sprādzieni radīja spēcīgus galaktikas virpuļus, kas sildīja gāzi un izslaucīja to no protogalaksijām. Notikusi gāzes masu un tumšās vielas atdalīšana. Tas bija vissvarīgākais galaktiku veidošanās posms, kas iepriekš nav ņemts vērā nevienā modelī.
Tikmēr tumšās oreolas arvien biežāk sadūrās savā starpā. Šajā gadījumā protogalaksija izstiepās vai sadalījās. Šīs katastrofas atgādina zvaigžņu ķēdes, kas Piena ceļa oreā saglabājušās kopš “jaunības” laikiem. Pētot viņu atrašanās vietu, var novērtēt notikumus, kas notika šajā laikmetā. Pamazām no šīm zvaigznēm izveidojās plaša sfēra - oreols, kuru mēs redzam. Atdziestot, tajā iekļuva gāzes mākoņi. Viņu leņķiskais impulss tika saglabāts, tāpēc tie nesabruka vienā punktā, bet izveidoja rotējošu disku. Tas viss notika pirms vairāk nekā 12 miljardiem gadu. Gāze tagad tika saspiesta, kā aprakstīts ELS modelī.
Šajā laikā veidojas arī Piena ceļa "izciļņa" - tā vidusdaļa, kas atgādina elipsoīdu. Bulge sastāv no ļoti vecām zvaigznēm. Acīmredzot tas radās, apvienojoties lielākajām protogalaksijām, kas visilgāk turēja gāzes mākoņus. To vidū bija neitronu zvaigznes un sīkas melnās bedrītes - eksplodējošu supernovu relikvijas. Viņi saplūda viens ar otru, vienlaikus absorbējot gāzes plūsmas. Varbūt šādi radās milzīga melnā caurums, kas tagad atrodas mūsu Galaktikas centrā.
Piena ceļa vēsture ir daudz haotiskāka, nekā tika domāts iepriekš. Mūsu mājas galaktika, iespaidīga pat pēc kosmiskiem standartiem, izveidojās pēc vairākiem triecieniem un apvienošanās - pēc vairākām kosmiskām katastrofām. Šo veco notikumu pēdas var atrast šodien.
Piemēram, ne visas Piena ceļa zvaigznes griežas ap galaktikas centru. Skaidrs, ka miljardiem gadu pastāvēšanas laikā mūsu Galaktika ir "norijusi" daudzus ceļabiedrus. Katra desmitā zvaigzne galaktikas oreā ir vecāka par 10 miljardiem gadu. Līdz tam Piena ceļš jau bija izveidojies. Varbūt tās ir kādreiz notverto pundurgalaktiku paliekas. Žerāra Gilmora vadīta britu zinātnieku grupa no Astronomijas institūta (Kembridžas) aprēķināja, ka Piena ceļš acīmredzami pārņēma 40 līdz 60 Karina tipa pundurgalaktikas.
Turklāt Piena ceļš piesaista milzīgas gāzes masas. Tātad 1958. gadā holandiešu astronomi oreā pamanīja daudz mazu plankumu. Faktiski tie izrādījās gāzes mākoņi, kas galvenokārt sastāvēja no ūdeņraža atomiem un metās galaktikas diska virzienā.
Mūsu Galaktika nākotnē nemazinās apetīti. Acīmredzot tas absorbēs mums vistuvāk esošās pundurgalaktikas - Fornax, Karina un, iespējams, Sextane, un pēc tam saplūdīs ar Andromeda miglāju. Ap Piena ceļu - šī negausīgā "kanibāla zvaigzne" - kļūs vēl pamestāka.