Während sich die Sonne in der Milchstraße bewegt, wiederholen alle Sterne in anderen Galaxien diese Bewegung, jedoch mit unterschiedlichen Umlaufbahnen. Einige sind mit einer stabilen Rotation ausgestattet, während andere chaotisch sind. Durch den Vergleich von Sternen mit verschiedenen Umlaufbahnen können Forscher genau verstehen, wie Galaxien erzeugt und entwickelt werden. Zum ersten Mal erhielt ein internationales Wissenschaftlerteam eine direkte Orbitalverteilung einer galaktischen Probe, die über 300 Galaxien des lokalen Universums enthielt.
Galaxien sind die größten ökumenischen Strukturen. Die Forscher untersuchen ihre Entwicklung, um die Geschichte des gesamten Raums zu verstehen. Die Bildung der Galaxie bringt die hierarchische Struktur der Halos der dunklen Materie mit sich, zusammen mit der Kondensation der normalen Materie im Zentrum der Halos, wo Sterne geboren werden.
Sterne, die aus einer dünnen Gasscheibe austreten, nehmen orbitale Bahnen ein. Objekte mit zufälliger Bewegung erscheinen jedoch in einer turbulenten Umgebung. Die Bewegung der Sterne in der Galaxie gibt Aufschluss über die ursprüngliche Umgebung, in der sie entstanden sind.
Aber die Bewegung jedes einzelnen Sterns wurde in externen Galaxien nicht beobachtet. Sie werden als Bild auf die Beobachtungsebene projiziert, und wir können keine diskreten Sterne auflösen. Daher konzentrierte sich die CALIFA-Studie auf eine neue Technik - die integrale Feldspektroskopie, mit der externe Galaxien beobachtet werden können, um die allgemeine Bewegung der Sterne widerzuspiegeln. Das heißt, wir haben die Möglichkeit, kinematische Karten für jede Galaxie zu erstellen.
Dann setzten die Forscher verschiedene Arten von Umlaufbahnen mit Sternen aus und erstellten Modelle für jede Galaxie. Durch Festlegen von Einschränkungen in Form eines beobachteten Bildes und kinematischer Karten ist es möglich, die Anzahl der Sterne zu bestimmen, die sich für jede Galaxie auf verschiedenen Umlaufbahnen bewegen. Diese Methode wird als Verteilung der Sternbahn bezeichnet. Auf diese Weise gelang es dem Team, Modelle für 300 Galaxien zu erstellen, die ihre gemeinsamen Eigenschaften im lokalen Universum zeigen.
Die Karten zeigen Änderungen in der Verteilung der galaktischen Umlaufbahn, basierend auf der gesamten Sternmasse der Galaxien. Ordentlich rotierende Bahnen fallen in Galaxien mit 10 Milliarden Sonnenmassen heller auf. In den massereichsten Galaxien (100 Milliarden Sonnenmassen) ist jedoch eine zufällige Bewegung besser zu beobachten.
Wissenschaftler haben die Bedeutung der integralen Feldspektroskopie sowie Projekte wie Califa hervorgehoben. Die CALIFA-Analyse zeigt die beobachtete Bahnverteilung im modernen Universum. Daher kann ein direkter Vergleich mit den simulierten Proben durchgeführt werden.
