Po dlouhou dobu se věřilo, že Mléčná dráha se formovala postupně. V roce 1962 navrhli Olin Eggen, Donald Linden-Bell a Allan Sandage hypotézu, která se stala známou jako model ELS (pojmenovaný podle počátečních písmen jejich příjmení). Podle ní se místo Mléčné dráhy jednou pomalu točil homogenní oblak plynu. Připomínal kouli a dosahoval průměru asi 300 tisíc světelných let a sestával hlavně z vodíku a hélia. Pod vlivem gravitace se protogalaxy zmenšila a zploštila; zároveň se jeho rotace znatelně zrychlila.
Tento model téměř dvě desetiletí vyhovoval vědcům. Nové výsledky pozorování však ukázaly, že Mléčná dráha nemohla vzniknout, jak to diktovali teoretici.
Podle tohoto modelu se nejprve vytvoří halo a poté galaktický disk. Na disku jsou však také velmi staré hvězdy, například červený obr Arcturus, jehož věk je více než deset miliard let, nebo četní bílí trpaslíci stejného věku.
Kulové hvězdokupy byly nalezeny jak na galaktickém disku, tak v halo, které jsou mladší, než naznačuje model ELS. Je zřejmé, že je naše Galaxie pohltila později.
Mnoho hvězd v halo rotuje jiným směrem než Mléčná dráha. Možná i oni byli jednou mimo Galaxii, ale pak byli zataženi do tohoto „hvězdného víru“- jako náhodný plavec ve vířivce.
V roce 1978 navrhli Leonard Searle a Robert Zinn svůj vlastní model pro formování Mléčné dráhy. Byl označen jako „model SZ“. Nyní se historie Galaxie stala mnohem komplikovanější. Až donedávna bylo její mládí v myslích astronomů popisováno stejně jednoduše jako podle názoru fyziků - přímočarý translační pohyb. Mechanika toho, co se dělo, byla jasně viditelná: byl tam homogenní mrak; sestával pouze z rovnoměrného šíření plynu. Nic svou přítomností nekomplikovalo výpočty teoretiků.
Nyní se místo jednoho obrovského mraku ve vizích vědců objevilo několik malých, fantasticky rozptýlených mraků najednou. Mezi nimi byly hvězdy; byly však umístěny pouze v halo. Všechno uvnitř halo kypělo: mraky se srazily; plynové hmoty byly smíchány a zhutněny. Tato směs postupem času vytvořila galaktický disk. Začaly se v něm objevovat nové hvězdy. Tento model však byl později kritizován.
Bylo nemožné pochopit, co spojovalo halo a galaktický disk. Tento zahušťovací disk a řídká hvězdná obálka kolem něj neměly mnoho společného. Již poté, co Searle a Zinn vyrobili svůj model, se ukázalo, že halo se otáčí příliš pomalu, aby vytvořilo galaktický disk. Soudě podle distribuce chemických prvků, tyto vznikly z protogalaktického plynu. Nakonec se ukázalo, že moment hybnosti disku byl desetkrát vyšší než halo.
Propagační video:
Tajemství spočívá v tom, že oba modely obsahují zrnko pravdy. Problém je v tom, že jsou příliš jednoduché a jednostranné. Oba se nyní zdají být fragmenty stejného receptu, kterým byla vytvořena Mléčná dráha. Eggen a jeho kolegové přečetli několik řádků z tohoto receptu, Searle a Zinn několik dalších. Proto, když se snažíme znovu si představit historii naší Galaxie, občas si všimneme známých řádků, již jednou přečtených.
Všechno tedy začalo krátce po Velkém třesku. "Dnes se všeobecně uznává, že kolísání hustoty temné hmoty vedlo k vzniku prvních struktur - takzvaných temných halo." Díky gravitační síle se tyto struktury nerozpadly, “poznamenává německý astronom Andreas Burkert, autor nového modelu zrodu Galaxie.
Temná halo se stalo zárodky - jádry - budoucích galaxií. Plyn se kolem nich hromadil pod vlivem gravitace. Došlo k homogennímu kolapsu, jak to popisuje model ELS. Během 500–1 000 milionů let po Velkém třesku se plynové klastry, které obklopovaly temné halo, staly „inkubátory“hvězd. Vznikly zde malé protogalaxie. První kulové hvězdokupy se objevily v hustých oblacích plynu, protože hvězdy se zde rodily stokrát častěji než kdekoli jinde. Protogalaxie se srazily a spojily se navzájem - tak vznikly velké galaxie, včetně naší Mléčné dráhy. Dnes je obklopeno temnou hmotou a svatozáří jednotlivých hvězd a jejich kulových hvězdokup, těchto ruin vesmíru, jejichž věk je více než 12 miliard let.
V protogalaxiích bylo mnoho velmi hmotných hvězd. Za méně než několik desítek milionů let většina z nich explodovala. Tyto výbuchy obohatily plynové mraky o těžké chemické prvky. Hvězdy se tedy nenarodily na galaktickém disku jako v halo - obsahovaly stokrát více kovů. Kromě toho tyto exploze generovaly silné galaktické víry, které zahřívaly plyn a smetly ho z protogalaxií. Došlo k oddělení plynných hmot a temné hmoty. Jednalo se o nejdůležitější fázi formování galaxií, která dosud nebyla v žádném modelu zohledněna.
Mezitím se temné svatozáře stále více střetávaly. V tomto případě se protogalaxie natáhly nebo rozpadly. Tyto katastrofy připomínají řetězy hvězd, které se zachovaly ve svatozáře Mléčné dráhy od dob „mládí“. Studiem jejich umístění lze posoudit události, které se v té době odehrály. Z těchto hvězd se postupně vytvořila obrovská koule - halo, které vidíme. Když se ochladilo, pronikly do něj plynové mraky. Jejich moment hybnosti byl zachován, takže se nezhroutili do jediného bodu, ale vytvořili rotující disk. To vše se stalo před více než 12 miliardami let. Plyn byl nyní stlačen, jak je popsáno v modelu ELS.
V této době se také vytváří „boule“Mléčné dráhy - její střední část, která připomíná elipsoid. Bulge se skládá z velmi starých hvězd. Je zřejmé, že to vzniklo spojením největších protogalaxií, které držely plynové mraky nejdéle. Mezi nimi byly neutronové hvězdy a drobné černé díry - relikty explodujících supernov. Sloučili se navzájem a současně absorbovali proudy plynu. Možná se tak zrodila obrovská černá díra, která je nyní ve středu naší Galaxie.
Historie Mléčné dráhy je mnohem chaotičtější, než se dříve myslelo. Naše domovská galaxie, působivá i na kosmické standardy, byla vytvořena po sérii dopadů a sloučení - po sérii kosmických katastrof. Stopy těchto starých událostí najdete dnes.
Například ne všechny hvězdy v Mléčné dráze se točí kolem galaktického středu. Je zřejmé, že naše galaxie za miliardy let své existence „spolkla“mnoho spolucestujících. Každá desátá hvězda v galaktické halo je stará méně než 10 miliard let. Do té doby se už Mléčná dráha vytvořila. Možná jsou to zbytky kdysi zajatých trpasličích galaxií. Skupina britských vědců z Astronomického institutu (Cambridge), vedená Gerardem Gilmourem, spočítala, že Mléčná dráha zjevně pohltila 40 až 60 trpasličích galaxií typu Karin.
Mléčná dráha navíc přitahuje obrovské množství plynu. V roce 1958 si tedy nizozemští astronomové všimli mnoha malých skvrn ve svatozáře. Ve skutečnosti se ukázalo, že jsou to plynové mraky, které se skládaly převážně z atomů vodíku a hnaly se ke galaktickému disku.
Naše Galaxie nebude v budoucnu snižovat svůj apetit. Je zřejmé, že pohltí trpasličí galaxie nejblíže k nám - Fornax, Karina a možná i Sextane, a poté splyne s mlhovinou Andromeda. Kolem Mléčné dráhy - tento nenasytný „hvězdný kanibal“- bude ještě opuštěný.