Lösningen på mysteriet - Hur bildades Vintergatans tjocka disk?

One of the most elusive questions in modern astronomy has finally become tractable – the origin of the thick disk in the Milky Way. The presence of a thick disk matters because it tells us about the dynamical history of the galaxy. The existence of thick stellar disks in addition to a thin stellar disk is ubiquitous in the local Universe. Several potential formation channels for thick disks have been suggested. A number of major blocking points have inhibited progress in differentiating between these different channels. To make advances we need to make use of observational data to test the models. We will take advantage of the astrometric data from ESA’s Gaia satellite in combination with spectroscopic data emerging from ground-breaking stellar surveys SDSS-V, 4MOST and WEAVE to understand the formation of the thick disk.

I universum finns det galaxer av olika slag. En del är runda, andra oformliga och andra åter har vackert formade spiralarmar. Vintergatan, vår hemgalax, är just en sådan galax med spiralarmar, en spiralgalax. Spiralgalaxer har de flesta av sina stjärnor i en disk. Stjärnorna rör sig runt centrum i en form som liknar ett flygande tefat. I de allra flesta spiralgalaxer tycks utbredningen av stjärnor vinkelrätt mot disken ha en speciell form. Det finnas två populationer av stjärnor – en tjock disk och en tunn disk. Stjärnorna i den tjocka disken är gamla och rör sig längre från diskens plan. Stjärnorna i den tunna disken rör sig inte lika långt från planet och de är yngre. Genom att studera de riktigt gamla stjärnorna så kan vi lära oss mer om hur Vintergatan bildades och hur galaxer i allmänhet bildas och utvecklas.Nyligen har två nya observatorier (James Webb Space Telescope och Atacama Large Millimeter Array) gjort observationer som visar att redan någon miljard år efter Big Bang fanns det galaxer som var föregångare till Vintergatsliknande galaxer. Bland annat finns det tjocka stjärndiskar som roterar. Detta är helt olikt vad man tidigare såg med rymdteleskopet Hubble. Orsaken är att man nu ser djupare och med bättre upplösning än vad tidigare teleskop kunde åstadkomma. I Vintergatan har vi hittat riktigt gamla stjärnor. Men, oftast har man kunnat avfärda de höga åldrarna som osäkra. Nu har vi metoder som kan ge mycket mer säkra ålderuppskattningar och genom att använda dessa vill vi nu undersöka på riktigt hur Vintergatans gamla, tjocka disk bildades. Var den först tunn och blev sedan upp-puffad genom en krock med en annan galax? Bildades den tjock? Åt Vintergatan upp en mindre galax och la alla de stjärnorna i en tjock disk? Frågorna är många – svaret bara ett, även om det kan bli ett komplicerat svar. Med nya data och nya noggranna analysmetoder kommer vi hitta svaret med hjälp av de stora stjärnstudier som vi deltar i under de kommande åren.