Die Scheibe der Spiralgalaxien besteht aus zwei Hauptkomponenten: Die dünne Scheibe enthält die meisten Sterne und Gase und ist der Großteil dessen, was wir sehen und vorstellen, wenn wir an Spiralgalaxien denken. Um diese herum schwebt jedoch eine dickere Sternenscheibe, die viel weniger bevölkert ist. Diese dicke Scheibe unterscheidet sich in mehrfacher Hinsicht von der dünnen Scheibe: Die Sterne dort sind in der Regel älter, metallmangelhaft und umkreisen das Zentrum der Galaxie langsamer.
Aber woher diese Population der Sterne stammte, ist seit ihrer Identifizierung Mitte der 1970er Jahre ein lange bestehendes Rätsel. Eine Hypothese ist, dass es sich um den Rest der kannibalisierten Zwerggalaxien handelt, die sich nie auf einer Standardumlaufbahn niedergelassen haben. Andere vermuten, dass diese Sterne durch Gravitationsschleudern oder Supernovae aus der dünnen Scheibe geschleudert wurden. Ein aktuelles Papier stellt diese Hypothese auf den Beobachtungstest.
Auf den ersten Blick scheinen beide Aussagen auf einer festen Beobachtungsbasis zu stehen. Es ist bekannt, dass die Milchstraße gerade dabei ist, mit mehreren kleineren Galaxien zu verschmelzen. Wenn unsere Galaxie sie anzieht, zerfetzen die Gezeiteneffekte diese kleineren Galaxien und zerstreuen die Sterne. Zahlreiche Gezeitenströme dieser Art wurden bereits entdeckt. Der Auswurf aus der dünnen Scheibe wird von den vielen bekannten „Ausreißer“- und „Hypergeschwindigkeits“-Sternen unterstützt, die eine ausreichende Geschwindigkeit haben, um der dünnen Scheibe und in einigen Fällen der Galaxie selbst zu entkommen.
Die neue Studie unter der Leitung von Marion Dierickx von Harvard knüpft an eine Studie von Sales et al. aus dem Jahr 2009 an, die Simulationen verwendet, um die Eigenschaften von Sternen in der dicken Scheibe zu untersuchen, wenn sie mit diesen Methoden erzeugt werden. Durch diese Simulationen zeigte Sales, dass die Verteilung der Exzentrizitäten der Umlaufbahnen unterschiedlich sein sollte und eine Methode zur Unterscheidung zwischen Formationsszenarien ermöglichen sollte.
Mithilfe von Daten aus dem Sloan Digital Sky Survey Data Release 7 (SDSS DR7) verglich das Team von Dierickx die Verteilung der Sterne in unserer eigenen Galaxie mit den Vorhersagen der verschiedenen Modelle. Schließlich umfasste ihre Umfrage rund 34.000 Sterne. Durch den Vergleich des Histogramms der Exzentrizitäten mit dem der Vorhersagen von Sales hoffte das Team, eine geeignete Übereinstimmung zu finden, die den primären Entstehungsmodus aufdecken würde.
Der Vergleich ergab, dass, sollte der Auswurf aus der dünnen Scheibe die Regel sein, es zu viele Sterne auf nahezu kreisförmigen Bahnen sowie stark exzentrische gibt. Im Allgemeinen war die Verteilung zu breit. Die Übereinstimmung mit dem Fusionsszenario passt jedoch gut zu dieser Hypothese.
Auch wenn die Auswurfhypothese oder andere nicht vollständig ausgeschlossen werden können, deutet dies darauf hin, dass sie zumindest in unserer eigenen Galaxie eine eher untergeordnete Rolle spielen. In Zukunft werden wahrscheinlich zusätzliche Tests durchgeführt, die andere Aspekte dieser Population analysieren.
