นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามกำหนดกาแลคซีทางช้างเผือกอย่างเต็มที่และเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างการก่อตัวและวิวัฒนาการ ตามทฤษฎีปัจจุบันเชื่อกันว่าทางช้างเผือกก่อตัวขึ้นไม่นานหลังจากบิกแบง (ประมาณ 13.51 พันล้านปีก่อน) นี่เป็นผลมาจากดาวดวงแรกและกระจุกดาวดวงแรกที่มารวมกันรวมถึงการสะสมของก๊าซโดยตรงจากกาแล็กซี่ฮาโล
ตั้งแต่นั้นมากาแลคซีหลายแห่งก็คิดว่าจะรวมเข้ากับทางช้างเผือกซึ่งก่อให้เกิดการก่อตัวดาวฤกษ์ใหม่ แต่จากการศึกษาใหม่โดยทีมนักวิจัยชาวญี่ปุ่นพบว่ากาแลคซีของเรามีประวัติศาสตร์ที่วุ่นวายมากกว่าที่เคยคิดไว้ จากการค้นพบของพวกเขาทางช้างเผือกประสบกับช่วงเวลาพักตัวระหว่างการก่อตัวดาวฤกษ์สองช่วงซึ่งกินเวลานานหลายพันล้านปีตายอย่างมีประสิทธิภาพก่อนที่จะกลับมามีชีวิตอีกครั้ง
การศึกษาของพวกเขาที่ชื่อว่า“ การก่อตัวของดาวฤกษ์ในย่านโซล่าร์ในสองชั่วอายุคนแยกกัน 5 พันล้านปี” เพิ่งปรากฏในวารสารวิทยาศาสตร์ ธรรมชาติ. การศึกษานี้ดำเนินการโดย Masafumi Noguchi นักดาราศาสตร์จากสถาบันดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัย Tohoku ประเทศญี่ปุ่น ด้วยแนวคิดใหม่ที่เรียกว่า "การไหลแบบเย็นไหล" โนกูชิได้คำนวณวิวัฒนาการของทางช้างเผือกในช่วงระยะเวลา 10 พันล้านปี
ความคิดเรื่องการสะสมก๊าซเย็นนี้ถูกเสนอครั้งแรกโดย Avishai Dekel - Andre Aisenstadt เก้าอี้ฟิสิกส์ทฤษฎีที่มหาวิทยาลัยฮิบรูในกรุงเยรูซาเล็ม - และเพื่อนร่วมงานของเขาอธิบายว่ากาแลคซีสะสมก๊าซจากพื้นที่โดยรอบระหว่างการก่อตัวอย่างไร แนวคิดของการก่อตัวสองขั้นตอนได้รับการแนะนำในอดีตโดย Yuval Birnboim อาจารย์อาวุโสของ The Hebrew University - และเพื่อนร่วมงานเพื่ออธิบายการก่อตัวของกาแลคซีขนาดใหญ่มากขึ้นในจักรวาลของเรา
อย่างไรก็ตามหลังจากสร้างแบบจำลองทางช้างเผือกโดยใช้ข้อมูลการจัดองค์ประกอบของดาวฤกษ์แล้วโนกูชิสรุปว่ากาแลคซีของเราเองก็มีประสบการณ์การก่อตัวดาวฤกษ์สองขั้นด้วยเช่นกัน จากการศึกษาของเขาประวัติศาสตร์ของทางช้างเผือกสามารถแยกแยะได้โดยการดูองค์ประกอบองค์ประกอบของดาวฤกษ์ซึ่งเป็นผลมาจากองค์ประกอบของก๊าซที่ก่อตัวขึ้น
เมื่อมองดูดวงดาวในย่านสุริยจักรวาลการสำรวจทางดาราศาสตร์หลายแห่งระบุว่ามีสองกลุ่มที่มีองค์ประกอบทางเคมีแตกต่างกัน หนึ่งคืออุดมไปด้วยองค์ประกอบเช่นออกซิเจนแมกนีเซียมและซิลิกอน (องค์ประกอบอัลฟา) ในขณะที่อื่น ๆ ที่อุดมไปด้วยธาตุเหล็ก เหตุผลในการแบ่งขั้วนี้เป็นปริศนาอันยาวนาน แต่โมเดลของโนกูชิให้คำตอบที่เป็นไปได้
ตามแบบจำลองนี้ทางช้างเผือกเริ่มต้นขึ้นเมื่อกระแสก๊าซเย็น ๆ พุ่งเข้าสู่กาแลคซีและนำไปสู่การก่อตัวของดาวรุ่นแรก ก๊าซนี้มีองค์ประกอบอัลฟาเป็นผลมาจากซูเปอร์โนวาประเภทที่ 2 อายุสั้นซึ่งดาวฤกษ์ผ่านการยุบตัวของแกนกลางเมื่อสิ้นสุดวัฏจักรชีวิตแล้วจึงระเบิดออกไปปล่อยองค์ประกอบเหล่านี้ลงในสื่อระหว่างอวกาศ สิ่งนี้นำไปสู่ดาวรุ่นแรกที่เต็มไปด้วยธาตุอัลฟ่า
จากนั้นประมาณ 7 พันล้านปีก่อนคลื่นกระแทกปรากฏว่าทำให้ก๊าซร้อนถึงอุณหภูมิสูง สิ่งนี้ทำให้ก๊าซเย็นหยุดไหลลงสู่กาแลคซีของเราทำให้การก่อตัวของดาวหยุดลง ระยะเวลาสองพันล้านปีของการพักตัวต่อเนื่องในกาแลคซีของเรา ในช่วงเวลานี้ซุปเปอร์โนวาประเภท Ia อายุยืนยาว - ซึ่งเกิดขึ้นในระบบเลขฐานสองที่ดาวแคระขาวค่อยๆดูดซับวัสดุกาลักน้ำจากสหายของมัน - เหล็กที่ฉีดเข้าไปในแก๊สอวกาศและเปลี่ยนองค์ประกอบองค์ประกอบ
เมื่อเวลาผ่านไปแก๊สอวกาศก็เริ่มเย็นตัวลงด้วยการเปล่งรังสีและเริ่มไหลกลับสู่กาแลคซีเมื่อ 5 พันล้านปีก่อน สิ่งนี้นำไปสู่การก่อตัวดาวฤกษ์รุ่นที่สองซึ่งรวมถึงดวงอาทิตย์ของเราซึ่งอุดมด้วยธาตุเหล็ก แม้ว่าการก่อตัวสองขั้นตอนได้เสนอแนะสำหรับกาแลคซีขนาดใหญ่ในอดีตที่ผ่านมาโนกูชิสามารถยืนยันได้ว่าภาพเดียวกันนี้ใช้กับทางช้างเผือกของเราเอง
การศึกษาอื่น ๆ ระบุว่าสิ่งเดียวกันอาจเป็นกรณีสำหรับเพื่อนบ้านที่อยู่ใกล้ที่สุดของทางช้างเผือกนั่นคือ Andromeda Galaxy กล่าวโดยย่อโมเดลของโนกูชิคาดการณ์ว่ากาแลคซีกังหันขนาดใหญ่จะมีช่องว่างในการก่อตัวดาว
ในอนาคตการสำรวจโดยกล้องโทรทรรศน์ที่มีอยู่และรุ่นต่อไปมีแนวโน้มที่จะให้หลักฐานเพิ่มเติมเกี่ยวกับปรากฏการณ์นี้และบอกเราอีกมากเกี่ยวกับการก่อตัวกาแลคซี จากนี้นักดาราศาสตร์จะสามารถสร้างแบบจำลองที่แม่นยำยิ่งขึ้นเกี่ยวกับวิธีที่จักรวาลของเราพัฒนาไปตามกาลเวลา
