Skivan av spiralgalaxer består av två huvudkomponenter: Den tunna skivan innehåller majoriteten av stjärnor och gas och är majoriteten av vad vi ser och avbildar när vi tänker på spiralgalaxer. Men runt det svävar en tjockare skiva av stjärnor som är mycket mindre befolkad. Denna tjocka skiva skiljer sig från den tunna skivan i flera avseenden: Stjärnorna där tenderar att vara äldre, sakna metall och kretsa långsammare om galaxens centrum.
Men var denna population av stjärnor kom ifrån har varit ett långvarigt mysterium sedan dess identifiering i mitten av 1970-talet. En hypotes är att det är resten av kannibaliserade dvärggalaxer som aldrig har satt sig i en mer standardiserad bana. Andra tyder på att dessa stjärnor har kastats från den tunna skivan genom gravitationsslungor eller supernovor. En färsk tidning sätter dessa hypoteser på observationstest.
Vid en första anblick verkar båda påståendena ha en fast observationsfot. Vintergatans galax är känd för att vara på väg att smälta samman med flera mindre galaxer. När vår galax drar in dem, river tidvatteneffekterna sönder dessa mindre galaxer och sprider stjärnorna. Många tidvattenströmmar av detta slag har redan upptäckts. Utstötningen från den tunna skivan får stöd från de många kända 'runaway' och 'hypervelocity'-stjärnorna som har tillräcklig hastighet för att undkomma den tunna skivan, och i vissa fall galaxen själv.
Den nya studien, ledd av Marion Dierickx från Harvard, följer upp en studie från 2009 av Sales et al., som använde simuleringar för att undersöka egenskaperna som stjärnorna skulle ha i den tjocka skivan om de skulle skapas med dessa metoder. Genom dessa simuleringar visade Sales att fördelningen av banornas excentriciteter borde vara annorlunda och möjliggöra en metod för att skilja mellan formationsscenarier.
Genom att använda data från Sloan Digital Sky Survey Data Release 7 (SDSS DR7), jämförde Dierickx team fördelningen av stjärnorna i vår egen galax med förutsägelserna från de olika modellerna. I slutändan inkluderade deras undersökning cirka 34 000 stjärnor. Genom att jämföra histogrammet av excentriciteter med Sales förutsägelser, hoppades teamet hitta en lämplig matchning som skulle avslöja det primära sättet att skapa.
Jämförelsen avslöjade att om utstötning från den tunna skivan skulle vara normen fanns det för många stjärnor i nästan cirkulära banor såväl som mycket excentriska. Generellt sett var spridningen för bred. Men matchningen för scenariot med fusioner passar väl, vilket ger stark tro på denna hypotes.
Även om utstötningshypotesen eller andra inte helt kan uteslutas, tyder det på att de, åtminstone i vår egen galax, spelar en ganska liten roll. I framtiden kommer sannolikt ytterligare tester att användas, som analyserar andra aspekter av denna population.