Podczas gdy Słońce porusza się w Drodze Mlecznej, wszystkie gwiazdy w innych galaktykach powtarzają ten ruch, ale z różnymi orbitami. Niektóre mają stabilną rotację, inne są chaotyczne. Porównując gwiazdy z różnymi orbitami, naukowcy mogą dokładnie zrozumieć, w jaki sposób powstają i rozwijają się galaktyki. Międzynarodowy zespół naukowców po raz pierwszy otrzymał bezpośredni rozkład orbitalny próbki galaktycznej zawierającej ponad 300 galaktyk lokalnego Wszechświata.
Galaktyki to największe struktury ekumeniczne. Naukowcy badają ich rozwój, aby zrozumieć historię całej przestrzeni. Tworzenie galaktyki pociąga za sobą hierarchiczną strukturę aureoli ciemnej materii wraz z kondensacją normalnej materii w centrum aureoli, gdzie rodzą się gwiazdy.
Gwiazdy, które wyłaniają się z cienkiego dysku gazowego, uzyskują blisko orbitalne ścieżki orbitalne. Ale obiekty z losowym ruchem pojawiają się z burzliwego środowiska. W rezultacie ruch gwiazd w galaktyce ujawnia informacje o oryginalnym środowisku, w którym zostały utworzone.
Jednak ruch każdej pojedynczej gwiazdy nie był obserwowany w zewnętrznych galaktykach. Są one rzutowane na płaszczyznę obserwacyjną jako obraz i nie możemy rozwiązać oddzielnych gwiazd. Dlatego badanie CALIFA skupiło się na nowej technice - spektroskopii w polu integralnym, zdolnej do obserwacji zewnętrznych galaktyk, tak aby odzwierciedlała ogólny ruch gwiazd. Oznacza to, że mamy możliwość tworzenia map kinematycznych każdej galaktyki.
Następnie naukowcy narzucili gwiazdy na różne rodzaje orbit i stworzyli modele dla każdej galaktyki. Ustawiając ograniczenia w postaci obserwowanego obrazu i map kinematycznych, można określić liczbę gwiazd poruszających się po różnych ścieżkach orbitalnych dla każdej galaktyki. Ta metoda nazywana jest rozkładem orbity gwiazdowej. W ten sposób zespołowi udało się stworzyć modele dla 300 galaktyk, wyświetlając ich wspólne właściwości we wszechświecie lokalnym.
Mapy pokazują zmiany w rozkładzie orbity galaktycznej, w oparciu o całkowitą masę gwiazdową galaktyk. Orbity o uporządkowanej rotacji wyróżniają się jaśniej w galaktykach o masie 10 miliardów Słońca. Ale losowy ruch jest lepiej widoczny w najbardziej masywnych galaktykach (100 miliardów mas Słońca).
Naukowcy podkreślili znaczenie spektroskopii całkowego pola, a także projektów takich jak Califa. Analiza CALIFA pokazuje obserwowany rozkład orbity we współczesnym wszechświecie. Dlatego można dokonać bezpośredniego porównania z symulowanymi próbkami.
