Од рођења модерне астрономије, научници су желели да утврде пуни опсег галаксије Млечни пут и сазнају више о њеној структури, формирању и еволуцији. Према садашњим теоријама, широко је веровање да је Млечни пут настао убрзо након Великог праска (пре отприлике 13,51 милијарди година). То је резултат спајања првих звезда и звезда, као и накупљања гаса директно из Галактичког халоа.
Од тада се сматра да су се више галаксија спојиле са Млечним путем, што је покренуло стварање нових звезда. Али према новом истраживању тима јапанских истраживача, наша галаксија је имала бурнију историју него што се раније мислило. Према њиховим открићима, Млечни пут је доживео успавано раздобље између два периода формирања звезда које су трајале милијарде година, ефективно је умро пре него што се поново оживео.
Њихова студија под називом „Формирање звезда из окружења сунца у две генерације раздвојене 5 милијарди година“ недавно је објављена у научном часопису Природа. Студију је спровео Масафуми Ногуцхи, астроном са Астрономског института на Универзитету Тохоку у Јапану. Користећи нову идеју познату као „акумулација хладног тока“, Ногуцхи је израчунао еволуцију Млечног пута током периода од 10 милијарди.
Ову идеју акцесије хладног гаса први је предложио Ависхаи Декел - катедра за теоријску физику Андре Аисенстадт на хебрејском универзитету у Јерусалиму - и његове колеге да објасне како галаксије луче гас из околног простора током свог формирања. Концепт двостепене формације такође је у прошлости сугерисао Иувал Бирнбоим - виши предавач на хебрејском универзитету - и његове колеге који су одговорни за формирање масивнијих галаксија у нашем Универзуму.
Међутим, након што је конструисао модел Млечног пута користећи податке о композицијама својих звезда, Ногуцхи је закључио да је наша сопствена галаксија такође доживела две фазе формирања звезда. Према његовој студији, историја Млечног пута може се разабрати гледањем елементарних композиција његових звезда, које су резултат састава гаса из кога су настале.
Када се гледају звезде из околине Сунца, многа астрономска истраживања примећују да постоје две групе које имају различит хемијски састав. Један је богат елементима попут кисеоника, магнезијума и силицијума (алфа-елемената), а други је богат гвожђем. Разлог за ову дихотомију била је дугогодишња мистерија, али Ногучијев модел пружа могући одговор.
Према овом моделу, Млечни пут је почео када су се токови хладног гаса акумулирали у галаксију и довели до формирања прве генерације звезда. Овај гас је садржавао алфа-елементе као резултат краткотрајних супернова типа ИИ - где се звезда подвргава колапсу језгра на крају свог животног циклуса, а затим експлодира - ослобађајући те елементе у интергалактичком медијуму. То је довело до тога да је прва генерација звезда била богата алфа-елементима.
Затим, пре око 7 милијарди година, појавили су се ударни таласи који су загревали гас на високе температуре. То је узроковало да хладни гас престане да тече у нашу галаксију, узрокујући да престаје стварање звезда. Двије милијарде година мировања настављено је у нашој галаксији. За то време, дуговечни супернове типа Иа - које се јављају у бинарним системима где бели патуљак постепено сифрује материјал из свог пратиоца - убризгава гвожђе у интергалактички гас и мења свој елементарни састав.
Временом, интергалактички гас је почео да се хлади емитовањем радијације и почео је да се враћа у галаксију пре 5 милијарди година. То је довело до друге генерације формирања звезда, која је обухватала и наше Сунце, које су биле богате гвожђем. Иако је двостепена формација сугерисала за много масовније галаксије у прошлости, Ногуцхи је успео да потврди да се иста слика односи и на наш властити Млечни пут.
Штавише, друге студије су показале да је исто могуће и за најближег суседа Млечног пута, галаксију Андромеду. Укратко, Ногучијев модел предвиђа да огромне спиралне галаксије доживе јаз у формирању звезда, док мање галаксије праве звезде непрекидно.
У будућности ће проматрања постојећих и телескопа нове генерације вероватно пружити додатне доказе о тим појавама и рећи ће нам много више о стварању галаксија. Из тога ће астрономи такође моћи да конструишу све прецизније моделе како се наш Универзум развијао током времена.
