Зірки в нашій Галактиці народжуються в подвійному газовому кільці, розташованому в диску Чумацького Шляху.
Проблема вивчення нашої Галактики полягає в тому, що Сонячна система знаходиться в площині її диска, і ми дивимося на неї збоку («з ребра»), і тому не можемо безпосередньо бачити її структуру. Тим не менш, астрономи все-таки можуть судити про те, як виглядає Чумацький шлях, спостерігаючи за його зірками.
За сучасними уявленнями наша Галактика являє собою спіральну структуру, кілька рукавів якої не сходяться в центрі, а розділені перемичкою (баром). Однак така модель не в змозі пояснити розподіл швидкостей молодих об'єктів Чумацького шляху. Тому 1991 року виникла гіпотеза про існування в диску Галактики газового кільця, в якому народжуються зірки.
Дослідникам з МДУ ім. Ломоносова та Університету Оулу (Фінляндія) вдалося цю гіпотезу довести - за допомогою динамічної моделі нашої Галактики вони продемонстрували, що в її диску дійсно існує «зорепонароджувальне» подвійне газове кільце. Результати дослідження опубліковані в журналі Astrophysics and Space Science.
Динамічну модель Галактики розробив Пертті Раутіайнен (Pertti Rautiainen), а астрономи МДУ зібрали дані щодо зоряних скупчень і порівняли їх з моделлю методами математичної статистики. Об'єктами дослідження стали молоді відкриті скупчення - компактні групи зірок, народжених всередині однієї гігантської молекулярної хмари протягом короткого проміжку часу.
Вони являють собою гравітаційно пов'язані об'єкти, на відміну від ОВ-асоціацій - вільних груп зірок O і B-типу. Молоді відкриті скупчення зірок не тільки вказують на те, де розташовані гігантські молекулярні хмари, а й, на відміну від газових об'єктів, відстані до них можна визначити з великою точністю (ауд 5%).
Розподіл молодих об'єктів у диску нашої Галактики найкраще відповідає моделі кільця R1R2 ", яке формується поблизу зовнішнього ліндбладівського резонансу бару на відстані 7-8 кілопарсек від центру Галактики. (З цим висновком узгоджуються і спостережувані швидкості молодих зірок у скупченнях і ОВ-асоціаціях.)
Кільця R1 і R2 насправді являють собою еліпси: R1 витягнуто перпендикулярно бару, а R2 витягнуто вздовж бару. Знак апострофа після назви кільця (R2 ") означає, що воно розімкнуто і нагадує дві туго закручені спіралі. Таку освіту називають псевдокольцем.
Слід розуміти, що рух Галактики досить складний. Всі зірки постійно переміщуються навколо її центру, але переміщення їх не синхронні. Зірки поблизу центру звертаються значно швидше, ніж дальні.
За 5 мільярдів років свого існування Сонце, що знаходиться в середині галактичного диска, зробило всього 20 оборотів навколо центру Галактики, в той час як ближні зірки обернулися тисячі разів. Крім того, еліпси зоряних орбіт самі повертаються. Чому при такому русі Чумацький Шлях має вигляд спіралі, частково вдалося пояснити розробленою в 1960-х роках теорією хвиль щільності.
У будь-якій галактиці зірки, що знаходяться в центрі, рухаються швидше хвилі і наздоганяють її. Далеко вони переміщаються повільніше, і хвиля їх наздоганяє. А в середині є так звана окружність коротації, де у зірок та ж швидкість, що і у хвилі. У Галактиці такі зірки належать бару.
На дисках галактик виділяють ще дві відстані, що називаються радіусами ліндбладівських резонансів, на ім'я їх першовідкривача, шведського астронома Бертіла Ліндблада. Один радіус ліндбладівського резонансу більший за радіус коротації, а інший менший. На цих відстанях вплив хвиль на зірки посилюється. Цікаво, що зовнішній ліндбладівський резонанс розташований в околицях Сонця (не далі 1,5 кілопарсека).
Проведене дослідниками моделювання показало, що за 200-500 млн років бари, штовхаючи газ від радіусу коротації назовні, можуть створювати в області ліндбладівського резонансу великі газові кільця, в яких потім народжуються зірки. Існування зовнішнього газового кільця в нашій Галактиці змінює наші уявлення про її структуру, характер руху і хімічну еволюцію. Зазначимо, що такі кільця є у 16% спіральних галактик.
За матеріалами МДУ ім. М.В. Ломоносова.