Дълго време се смяташе, че Млечният път се формира постепенно. През 1962 г. Olin Eggen, Donald Linden-Bell и Allan Sandage предлагат хипотеза, която става известна като ELS модел (кръстен на първоначалните букви на техните фамилни имена). Според нея хомогенен облак от газ веднъж бавно се завъртял на мястото на Млечния път. Приличаше на топка и достигаше около 300 хиляди светлинни години и се състоеше главно от водород и хелий. Под въздействието на гравитацията протогалаксията се сви и стана плоска; в същото време въртенето му се ускори забележимо.
В продължение на близо две десетилетия този модел отговаря на учените. Новите резултати от наблюденията обаче показаха, че Млечният път не е могъл да възникне, както теоретиците диктуват.
Според този модел първо се образува ореол, а след това галактически диск. В диска обаче има и много древни звезди, например червеният гигант Арктур, чиято възраст е повече от десет милиарда години, или многобройни бели джуджета от същата възраст.
Кълбовидни клъстери са открити както в галактическия диск, така и в ореола, които са по-млади, отколкото предполага моделът ELS. Очевидно те са били погълнати от нашата галактика по-късно.
Много звезди в ореола се въртят в различна посока от Млечния път. Може би и те някога са били извън Галактиката, но след това са били привлечени в този „звезден водовъртеж“- като случаен плувец във водовъртеж.
През 1978 г. Леонард Сиърл и Робърт Зин предлагат собствен модел за формирането на Млечния път. Тя беше определена като „модел SZ“. Сега историята на Галактиката стана много по-сложна. Доскоро нейната младост, в съзнанието на астрономите, беше описвана толкова просто, колкото според физиците - праволинейно транслационно движение. Механиката на случващото се беше ясно видима: имаше хомогенен облак; тя се състоеше само от равномерно разпространение на газ. Нищо, поради присъствието си, не усложнява изчисленията на теоретиците.
Сега, вместо един огромен облак във виденията на учените, се появиха няколко малки, фантастично разпръснати облаци наведнъж. Сред тях бяха звездите; те обаче се намирали само в ореола. Всичко вътре в ореола кипеше: облаците се сблъскаха; газовите маси бяха смесени и уплътнени. С течение на времето тази смес образува галактически диск. В него започнаха да се появяват нови звезди. По-късно обаче този модел беше критикуван.
Невъзможно беше да се разбере какво свързва ореола и галактическия диск. Този удебеляващ диск и оскъдната звездна обвивка около него нямаха много общо. Още след като Серл и Зин съставят своя модел, се оказва, че ореолът се върти твърде бавно, за да образува галактически диск. Съдейки по разпределението на химичните елементи, последните са възникнали от протогалактически газ. И накрая, ъгловият момент на диска се оказа десет пъти по-висок от ореола.
Промоционално видео:
Тайната е, че и двата модела съдържат зрънце истина. Проблемът е, че те са твърде прости и едностранчиви. Сега и двамата изглеждат фрагменти от една и съща рецепта, по която е създаден Млечният път. Егген и колегите му прочетоха няколко реда от тази рецепта, Серл и Зин няколко други. Затова, опитвайки се да си представим отново историята на нашата Галактика, ние от време на време забелязваме познати редове, вече прочетени веднъж.
Така че всичко започна малко след Големия взрив. „Днес е общоприето, че колебанията в плътността на тъмната материя са породили първите структури - така наречените тъмни ореоли. Благодарение на силата на гравитацията тези структури не се разпаднаха”, отбелязва германският астроном Андреас Буркерт, автор на нов модел на раждането на Галактиката.
Тъмните ореоли се превърнаха в ембрионите - ядра - на бъдещите галактики. Газ се натрупва около тях под въздействието на гравитацията. Настъпи хомогенен колапс, както ELS моделът го описва. В рамките на 500-1000 милиона години след Големия взрив газовите клъстери, които заобикаляха тъмните ореоли, се превърнаха в „инкубаторите“на звездите. Тук възникнаха малки протогалаксии. Първите кълбовидни клъстери се появиха в плътни облаци от газ, тъй като звездите се раждаха тук стотици пъти по-често, отколкото където и да било другаде. Протогалаксиите се сблъскваха и сливаха помежду си - така се образуваха големите галактики, включително нашия Млечен път. Днес тя е заобиколена от тъмна материя и ореол от единични звезди и техните кълбовидни купове, тези руини на Вселената, чиято възраст е повече от 12 милиарда години.
В протогалаксиите имаше много много масивни звезди. За по-малко от няколко десетки милиона години повечето от тях избухнаха. Тези експлозии обогатиха газовите облаци с тежки химически елементи. Следователно звездите не се раждат в галактическия диск, както в ореола - те съдържат стотици пъти повече метали. В допълнение, тези експлозии генерират мощни галактически вихри, които загряват газа и го отвеждат от протогалаксиите. Настъпило е разделянето на газовите маси и тъмната материя. Това беше най-важният етап от формирането на галактиките, който не е бил взиман под внимание в нито един модел.
Междувременно тъмните ореоли все по-често се сблъскват помежду си. В този случай протогалаксиите се разтегнаха или разпаднаха. Тези катастрофи напомнят за веригите от звезди, които са запазени в ореола на Млечния път от дните на „младостта“. Изучавайки местоположението им, човек може да оцени събитията, които са се случили през тази епоха. Постепенно от тези звезди се образува обширна сфера - ореолът, който виждаме. Когато се охлаждаше, в него проникваха газови облаци. Техният ъглов импулс е запазен, така че те не се срутват в една точка, а образуват въртящ се диск. Всичко това се е случило преди повече от 12 милиарда години. Сега газът беше компресиран, както е описано в модела ELS.
По това време се формира и „издутината“на Млечния път - средната му част наподобяваща елипсоид. Bulge е съставен от много стари звезди. Очевидно той е възникнал при сливането на най-големите протогалаксии, които задържаха газовите облаци за най-дълго време. Сред тях имаше неутронни звезди и малки черни дупки - реликви от експлодиращи свръхнови. Те се сливаха помежду си, като едновременно абсорбираха газови потоци. Може би така се роди огромна черна дупка, която сега е в центъра на нашата Галактика.
Историята на Млечния път е много по-хаотична, отколкото се смяташе досега. Нашата домашна галактика, впечатляваща дори по космически стандарти, се формира след поредица от въздействия и сливания - след поредица от космически катастрофи. Следи от тези стари събития могат да бъдат намерени днес.
Например не всички звезди в Млечния път се въртят около галактическия център. Очевидно през милиардите години от своето съществуване нашата Галактика е „погълнала“много спътници. Всяка десета звезда в галактическия ореол е на по-малко от 10 милиарда години. По това време Млечният път вече се беше формирал. Може би това са останките от пленени някога галактики джуджета. Група британски учени от Астрономическия институт (Кеймбридж), водена от Джерард Гилмор, изчисли, че Млечният път очевидно е погълнал от 40 до 60 галактики джуджета от типа Карин.
Освен това Млечният път привлича огромни маси газ. И така, през 1958 г. холандските астрономи забелязват много малки петна в ореола. Всъщност те се оказаха газови облаци, които се състояха главно от водородни атоми и се втурнаха към галактическия диск.
Нашата галактика няма да смекчи апетита си в бъдеще. Очевидно ще поеме най-близките до нас галактики джуджета - Форнакс, Карина и, може би, Секстайн, а след това ще се слее с мъглявината Андромеда. Около Млечния път - този ненаситен „звезден канибал“- ще стане още по-пуст.