A modern csillagászat születése óta a tudósok megpróbálták meghatározni a Tejút galaxis teljes kiterjedését, és többet megtudni annak felépítéséről, kialakulásáról és fejlődéséről. A jelenlegi elméletek szerint széles körben úgy gondolják, hogy a Tejút röviddel a nagy robbanás után alakult ki (nagyjából 13,51 milliárd évvel ezelőtt). Ennek eredménye volt az első csillagok és csillagfürtök összeolvadása, valamint a gáz akkreditációja közvetlenül a galaktikus haloból.
Azóta úgy gondolják, hogy több galaxis összeolvadt a Tejútdal, ami új csillagok kialakulását váltotta ki. De egy japán kutatókból álló csoport által készített új tanulmány szerint galaxisunk viharosabb története volt a korábbiakban gondoltak szerint. Megállapításaik szerint a Tejút alvó korszakot tapasztalt a csillagképződés két periódusa között, amelyek több milliárd évig tartottak, és ténylegesen meghaltak, mielőtt újra életbe léptek.
Nemrég megjelent a tudományos folyóiratban az „5 napos szomszédságú csillagok kialakulása két egymilliárd évvel elválasztott generációban” című tanulmányuk Természet. A vizsgálatot Masafumi Noguchi, a japán Tohoku Egyetem Csillagászati Intézetének csillagásza végezte. Noguchi egy új, „hidegáramlás-fokozódásnak” nevezett ötlet felhasználásával kiszámította a Tejút fejlődését egy 10 milliárd éves időszak alatt.
A hideggáz-elszívás ezt a gondolatot először Avishai Dekel - a jeruzsálemi Héber Egyetem Andre Aisenstadt Elméleti Fizikai Tanszékének - és kollégái javasolta, hogy elmagyarázzák, hogy a galaxisok miként választják el a környező űrből a gázt kialakulásuk során. A kétlépcsős formáció koncepcióját a múltban Yuval Birnboim - a Héber Egyetem vezető tanára - és munkatársai is javasolták, hogy beszámolhassanak a hatalmas galaxisok kialakulásáról az univerzumunkban.
Miután a Tejút modelljét a csillagok összetételére vonatkozó adatok felhasználásával elkészítette, Noguchi arra a következtetésre jutott, hogy saját galaxisunk a csillagképződés két szakaszát is megtapasztalta. Tanulmánya szerint a Tejút története megnézhető a csillagok elemi összetételével, amelyek a gáz összetételének eredményeként alakulnak ki.
A Naprendszer csillagjait tekintve számos csillagászati felmérés rámutatott, hogy két csoport eltérő kémiai összetételű. Az egyik olyan elemekben gazdag, mint az oxigén, magnézium és a szilícium (alfa-elemek), míg a másikban gazdag vas. Ennek a kettősségnek az oka a régóta rejtély, de Noguchi modellje lehetséges választ ad.
E modell szerint a Tejút akkor kezdődött, amikor hideg gázáramok halmozódtak fel a galaxisba, és a csillagok első generációjának kialakulásához vezetett. Ez a gáz alfa-elemeket tartalmazott a rövid élettartamú II. Típusú szupernovák eredményeként - amikor egy csillag életciklusának végén magcsomódáson megy keresztül, majd felrobban -, és ezeket az elemeket szabadítja fel a galaktikus közegbe. Ennek eredményeként a csillagok első generációja gazdag volt alfa-elemekben.
Aztán, körülbelül 7 milliárd évvel ezelőtt, sokkhullámok jelentkeztek, amelyek a gázot magas hőmérsékletre hevítették fel. Ennek következtében a hideg gáz abbahagyta a galaxisba áramlását, és megszüntette a csillagképződést. Két milliárd éves alvási időszak folytatódott galaxisunkban. Ebben az időben a hosszú élettartamú Ia típusú szupernóvák - amelyek olyan bináris rendszerekben fordulnak elő, ahol egy fehér törpe fokozatosan szippantja anyagát társától - vasat fecskendezett az intergalaktikus gázba, és megváltoztatta elemi összetételét.
Idővel az intergalaktikus gáz sugárzás kibocsátásával kezdett lehűlni, és 5 milliárd évvel ezelőtt visszaindult a galaxisba. Ez a csillagképződés második generációjához vezetett, amely magában foglalta a Napunkat is, amelyek vasban gazdagok voltak. Noha a kétlépcsős formáció a múltban sokkal hatalmasabb galaxisokra utalt, Noguchi megerősítette, hogy ugyanaz a kép vonatkozik a saját Tejútunkra is.
Sőt, más tanulmányok azt mutatták, hogy ugyanez lehet a helyzet a Tejút legközelebbi szomszédjával, az Andromeda galaxissal. Röviden: Noguchi modellje azt jósolja, hogy a hatalmas spirális galaxisok rést mutatnak a csillagképződésben, míg a kisebb galaxisok folyamatosan teszik a csillagokat.
A jövőben a meglévő és a következő generációs távcsövek megfigyelései valószínűleg további bizonyítékokat szolgáltatnak erről a jelenségről, és sokkal többet mondanak nekünk a galaxisok kialakulásáról. Ebből a csillagászok képesek lesznek egyre pontosabb modelleket felépíteni arról is, hogyan fejlődött világegyetemünk az idő múlásával.
