Verformung der Milchstraße im Zusammenhang mit einer Kollision mit einer anderen Galaxie
Wenn sich die meisten von uns die Form der Milchstraße vorstellen, einer Galaxie, die unsere eigene Sonne und Hunderte von Milliarden anderer Sterne enthält, denken wir an eine zentrale Masse, die von einer flachen Sternscheibe umgeben ist, die sich um sie dreht.
Astronomen wissen jedoch, dass die Scheibenstruktur nicht symmetrisch, sondern deformiert ist, eher wie die Kanten eines Hutes, und dass sich die deformierten Kanten ständig entlang der Außenkante der Galaxie bewegen.
"Wenn Sie jemals gesehen haben, wie Zuschauer eine Welle in einem Stadion organisiert haben, ist es diesem Konzept sehr ähnlich", sagte Xinlong Cheng von der University of Virginia. „Jeder Zuschauer steht auf und setzt sich dann zur richtigen Zeit und in der richtigen Reihenfolge, um eine Welle zu erzeugen, die sich durch das Stadion bewegt. Genau das tun die Sterne in unserer Galaxie. Nur in diesem Fall dreht sich die galaktische Scheibe auch um das galaktische Zentrum, da sich die Welle um die galaktische Scheibe dreht. In Analogie zu Sportfans ist es, als würde sich auch das Stadion selbst drehen. "
Was diese Verformung verursachte, war umstritten. Einige Forscher spekulieren, dass dieses Phänomen auf die Instabilität der Galaxie selbst zurückzuführen ist, während andere argumentieren, dass es der Rest einer Kollision mit einer anderen Galaxie in der fernen Vergangenheit ist.
Ein kürzlich im Astrophysical Journal veröffentlichter Artikel könnte diese Debatte endgültig beenden.
Die Wissenschaftler verwendeten Daten des Gaia Space Observatory, eines 2013 von der Europäischen Weltraumorganisation gestarteten Satelliten, um die Positionen, Entfernungen und Bewegungen von Milliarden von Sternen zu messen, und Informationen von APOGEE, einem von UVA entwickelten Infrarotspektrographen, um die chemische Zusammensetzung und zu untersuchen Bewegung der Sterne. Astronomen haben jetzt Instrumente, um die Bewegung von Sternen in der Milchstraße mit einem beispiellosen Maß an Genauigkeit zu beobachten.
"Durch die Kombination von Informationen aus dem APOGEE-Instrument mit Informationen aus dem Gaia-Satelliten beginnen wir zu verstehen, wie sich die verschiedenen Komponenten der Galaxie bewegen", sagen die Forscher.
"Diese Bewegungen können jetzt dank der statistischen Zuverlässigkeit des riesigen Sternenkatalogs, der vom Gaia-Satelliten untersucht wurde, mit beispielloser Genauigkeit charakterisiert werden", erklären die Astronomen. „Unsere eigene große Datenbank für Sternchemie, die von APOGEE erstellt wurde, bietet uns die einmalige Gelegenheit, Schlussfolgerungen über das Alter der Sterne zu ziehen. Auf diese Weise können wir untersuchen, wie Sterne unterschiedlichen Alters an der Verformung beteiligt sind, und bestimmen, wann sie erstellt wurden. Wenn wir das wissen, bekommen wir eine Vorstellung davon, warum es geschaffen wurde. “
Mit diesen Daten haben Wissenschaftler ein Modell entwickelt, das die Parameter der galaktischen Verformung, den Ort ihres Beginns in der äußeren Scheibe, die Geschwindigkeit der Bewegung und die Form charakterisiert.
Das Modell half ihnen festzustellen, dass die Krümmung, die unsere eigene Sonne nicht beeinflusst, jetzt aber mit einer Geschwindigkeit durch unser Sonnensystem fließt, die es ihr ermöglicht, die Galaxie alle 450 Millionen Jahre zu umkreisen, nicht das Ergebnis der inneren Masse der Milch ist Weg. Im Gegensatz dazu handelt es sich um ein Relikt der Anziehungskraft der Milchstraße durch den nahe gelegenen Durchgang einer Begleitgalaxie, möglicherweise einer zwergkugelförmigen Schützengalaxie vor etwa 3 Milliarden Jahren.
"Wir können immer noch sehen, wie die Scheibe unserer Galaxie zittert", sagen Wissenschaftler.
Die Daten, die das Team mit neuen Werkzeugen sammelt, die Astronomen zur Verfügung stehen, sind möglicherweise nur der Beginn einer neuen Welle von Entdeckungen über unser Universum und wie es entstanden ist.
„Wir treten in eine Ära der Astronomie ein, insbesondere der galaktischen Astronomie, in der wir die Bewegung von Sternen mit einer solchen Genauigkeit messen, dass wir ihre Bahnbahnen in der Vergangenheit abbilden und verstehen können, wie sie in früheren Zeiten beeinflusst wurden und wie Andere Galaxien, die sich uns näherten, interagierten bei ihrer Geburt mit den Sternen “, sagen die Forscher. "Diese Präzision hat eine neue Tür zum Verständnis der Vergangenheit unserer Galaxie geöffnet."