Mliječna staza nema oštar rub, ali astronomi su možda pronašli najprecizniju granicu koju uopće možemo očekivati. Ne radi se o najudaljenijim zvijezdama, nego o mjestu gdje se disk naše galaksije toliko razrjeđuje da se nove zvijezde više ne stvaraju.
Novo istraživanje koristi starost zvijezda kao trag za određivanje kraja glavnog zvjezdotvornog diska Mliječne staze. Rezultat upućuje na granicu udaljenu približno 37.000 do 40.000 svjetlosnih godina od galaktičkog središta.
U znanstvenoj fantastici lako je govoriti o “rubu galaksije”. Isaac Asimov smjestio je izmišljeni planet Terminus upravo ondje, na krajnje područje galaktičkog prostora. U stvarnosti, galaksije ne završavaju tako. Nema jasne crte nakon koje disk prestaje, niti mjesta na kojem se može reći da galaksija odjednom prelazi u prazninu.
Mliječna staza više nalikuje oblaku nego otoku. Zvijezde, plin i tamna tvar postupno se prorjeđuju, a najudaljeniji članovi galaksije mogu se nalaziti daleko izvan dijela koji doživljavamo kao njezin disk. Zato granicu nije dovoljno tražiti tako da se pronađe najudaljenija zvijezda.
Bolje pitanje glasi: dokle se proteže područje u kojem se zvijezde još rađaju?
Starost zvijezda otkriva gdje disk prestaje rasti
Zvijezde se u galaksijama najprije stvaraju bliže središtu, ondje gdje je plin najgušći. Tek poslije, kako se plin pod utjecajem gravitacije skuplja u udaljenijim područjima, nastajanje zvijezda širi se prema vanjskim dijelovima diska.
No zvijezde ne ostaju uvijek ondje gdje su nastale. Spiralni valovi mogu ih postupno premještati prema van, a neke mogu biti izbačene na udaljenije putanje nakon bliskih susreta ili eksplozija supernova. U staroj galaksiji poput Mliječne staze to stvara složenu sliku: vanjski dijelovi mogu sadržavati zvijezde koje ondje nisu nastale.
Upravo je zato tim Karla Fitenija sa Sveučilišta Insubria tražio obrazac u starosti zvijezda. Ako se disk gradio iznutra prema van, tada bi zvijezde prema vanjskim područjima trebale biti sve mlađe, sve do točke gdje stvaranje zvijezda prestaje. Iza te granice ponovno bi se trebale pojavljivati starije zvijezde, jer su morale stići iz unutrašnjosti.
Takav obrazac daje krivulju u obliku slova U. Najniža točka te krivulje označava kraj glavnog područja u kojem su se zvijezde stvarale.
Gaia je omogućila da se taj prijelaz izmjeri
Ovakva karta dugo nije bila izvediva. Tek su precizni podaci misije Gaia omogućili dovoljno dobro određivanje položaja i gibanja velikog broja zvijezda. Ipak, ni to nije bilo jednostavno, jer se zvijezde u galaksiji gibaju neuredno, a Mliječna staza je tijekom povijesti gutala manje galaksije koje su dodatno zamutile tragove.
Fiteni i suradnici zato su se usredotočili na zvijezde sa stabilnim, gotovo kružnim orbitama. Takav uzorak bolje čuva informaciju o disku i postupnom pomicanju zvijezda prema van.
Koristeći dva skupa podataka, dobili su vrlo bliske procjene: 36.800 i 39.600 svjetlosnih godina od središta Mliječne staze. Rasponi nesigurnosti međusobno se preklapaju, što rezultat čini osobito zanimljivim.
Studija ne objašnjava zašto se stvaranje zvijezda zaustavlja baš ondje. Plina ima i dalje prema vanjskim dijelovima, pa razlog nije jednostavan manjak materijala. Jedna je mogućnost da gravitacijski procesi ili savijanje galaktičkog diska uzrokuju nakupljanje plina u određenom području, dok su izvan njega uvjeti nepovoljniji za rađanje novih zvijezda.
Čak i ako se ova granica potvrdi, ona neće biti jedina definicija kraja Mliječne staze. Zvijezde postoje još otprilike 10.000 svjetlosnih godina dalje od granice koju je tim odredio. Teško ih je jednostavno izbaciti iz pojma galaksije samo zato što su nastale bliže središtu.
No ako želimo znati gdje završava živi, zvjezdotvorni disk Mliječne staze, ovo je zasad najjasniji odgovor. Galaksija se nastavlja i dalje, ali njezino veliko područje rađanja zvijezda, prema ovom istraživanju, završava mnogo prije nego što nestanu posljednje zvijezde.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
