Nuo pat šiuolaikinės astronomijos atsiradimo mokslininkai siekė nustatyti visą Paukščių Tako galaktikos mastą ir sužinoti daugiau apie jos struktūrą, formavimąsi ir evoliuciją. Remiantis dabartinėmis teorijomis, plačiai manoma, kad Paukščių Takas susiformavo netrukus po Didžiojo sprogimo (maždaug prieš 13,51 milijardo metų). Tai įvyko dėl pirmųjų žvaigždžių ir žvaigždžių grupių susiliejimo, taip pat dėl dujų išsiskyrimo tiesiai iš „Galaktikos halo“.
Nuo to laiko manoma, kad kelios galaktikos susiliejo su Pieno keliu, kuris paskatino naujų žvaigždžių susidarymą. Tačiau remiantis japonų tyrėjų komandos atliktu nauju tyrimu, mūsų galaktika turi neramią istoriją, nei manyta anksčiau. Remiantis jų išvadomis, Paukščių Takas išgyveno neveikiančią erą tarp dviejų žvaigždžių susidarymo laikotarpių, trukusių milijardus metų, ir iš tikrųjų mirė prieš vėl grįždamas į gyvenimą.
Jų tyrimas, pavadintas „Saulės kaimynystės žvaigždžių susidarymas per dvi kartas, atskirtas nuo 5 milijardų metų“, neseniai pasirodė moksliniame žurnale Gamta. Tyrimą atliko Masafumi Noguchi, Japonijos Tohoku universiteto astronomijos instituto astronomas. Naudodamasis nauja idėja, vadinama „šalto srauto kaupimu“, Noguchi apskaičiavo Paukščių Tako raidą per 10 milijardų metų.
Šią šalto dujų kaupimosi idėją pirmiausia pasiūlė Avishai Dekel - Andre Aisenstadto teorinės fizikos katedra Hebrajų universitete Jeruzalėje - ir jo kolegos paaiškinti, kaip galaktikos išskiria dujas iš aplinkinės erdvės jų formavimosi metu. Dviejų etapų formavimosi koncepciją praeityje taip pat pasiūlė Yuval Birnboim - Hebrajų universiteto vyresnysis dėstytojas - ir kolegos, kad jie galėtų pasakyti apie masyvesnių galaktikų susidarymą mūsų Visatoje.
Tačiau, sukonstravęs Paukščių Tako modelį, naudodamasis jo žvaigždžių sudėties duomenimis, Noguchi padarė išvadą, kad mūsų pačių galaktika taip pat patyrė du žvaigždžių formavimosi etapus. Anot jo tyrimo, Paukščių Tako istoriją galima išsiaiškinti pažvelgus į elementarias jo žvaigždžių kompozicijas, kurios susidaro iš dujų, iš kurių jos susidaro, sudėties.
Žvelgiant į Saulės kaimynystėje esančias žvaigždes, daugelis astronominių tyrimų pastebėjo, kad yra dvi grupės, turinčios skirtingą cheminę sudėtį. Viename gausu elementų, tokių kaip deguonis, magnis ir silicis (alfa-elementai), o kitame - gausu geležies. Šios dichotomijos priežastis buvo sena paslaptis, tačiau Noguchi modelis pateikia galimą atsakymą.
Pagal šį modelį Paukščių Takas prasidėjo, kai į galaktiką įpūtė šaltų dujų srautai ir buvo suformuota pirmoji žvaigždžių karta. Šiose dujose buvo alfa elementų, atsirandančių dėl trumpalaikių II tipo supernovų - kai žvaigždė gyvenimo ciklo pabaigoje suyra ir tada sprogsta - šie elementai išsiskiria į tarpgalaktinę terpę. Dėl to pirmoji žvaigždžių karta buvo turtinga alfa elementais.
Tuomet, maždaug prieš 7 milijardus metų, pasirodė šoko bangos, kurios šildė dujas iki aukštos temperatūros. Dėl to šaltos dujos nebeleido tekėti į mūsų galaktiką, todėl žvaigždžių formavimasis buvo nutrauktas. Mūsų galaktikoje tęsėsi dviejų milijardų metų ramybės laikotarpis. Per tą laiką ilgaamžės Ia tipo supernovos - kurios atsiranda dvejetainėse sistemose, kuriose baltasis nykštukas pamažu sifonuoja medžiagą iš savo kompaniono - įpurškė geležies į tarpgalaktines dujas ir pakeitė jos elementinę sudėtį.
Laikui bėgant, tarpgalaktinės dujos pradėjo atvėsti skleidžiant radiaciją ir atgal į galaktiką pradėjo tekėti prieš 5 milijardus metų. Tai paskatino antrosios kartos žvaigždžių susidarymą, apimančią mūsų Saulę, kurioje gausu geležies. Nors dviejų pakopų formavimasis praeityje pasiūlė daug masyvesnes galaktikas, Noguchi sugebėjo patvirtinti, kad tas pats vaizdas galioja ir mūsų pačių Pieno keliui.
Be to, kiti tyrimai parodė, kad tas pats gali nutikti ir artimiausiam Paukščių Tako kaimynui, Andromedos galaktikai. Trumpai tariant, Noguchi modelis prognozuoja, kad didžiulės spiralinės galaktikos patiria spragą žvaigždžių formavime, tuo tarpu mažesnės galaktikos daro žvaigždes nuolat.
Ateityje esamų ir naujos kartos teleskopų stebėjimai gali suteikti papildomų šio reiškinio įrodymų ir daug daugiau papasakoti apie galaktikų susidarymą. Iš to astronomai taip pat galės sudaryti vis tikslesnius modelius, kaip laikui bėgant vystėsi mūsų Visata.
