Neue Erkenntnisse des Gaia-Weltraumteleskops deuten darauf hin, dass die Milchstraße kosmisch gesehen vor nicht allzu langer Zeit eine junge Galaxie gefressen haben könnte. Tatsächlich scheint die letzte große Kollision zwischen unserer Galaxie und einer anderen Galaxie stattgefunden zu haben Milliarden Jahre später als bisher erwartet.
Es ist seit langem bekannt, dass die Milchstraße durch eine Reihe heftiger Kollisionen gewachsen ist, die aufgrund des massiven Gravitationseinflusses der Spirale unseres Sonnensystems kleine Galaxien auseinandergerissen haben. Diese Kollisionen verteilen Sterne aus der verschlingenden Galaxie über den Halo, der die Hauptscheibe der Milchstraße und ihre markanten Spiralarme umgibt. Diese Anfälle von galaktischem Kannibalismus verursachen auch „Falten“, die sich über die Milchstraße ausbreiten und verschiedene „Familien“ von Sternen unterschiedlicher Herkunft auf unterschiedliche Weise beeinflussen.
Mit seiner Fähigkeit, die Position und Bewegung von mehr als 100.000 lokalen Sternen im Sonnensystem innerhalb des gesamten Katalogs stellarer Objekte in den Ausstellungen genau zu bestimmen, möchte Gaia die Geschichte der Milchstraße durch das Zählen ihrer Falten nacherzählen.
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„Mit zunehmendem Alter werden wir faltiger, aber unsere Arbeit zeigt, dass das Gegenteil für die Milchstraße gilt“, sagt Thomas Donlon, Leiter des Studienteams am Rensselaer Polytechnic Institute and University. „Es ist eine Art Benjamin-Button-Universum, das weniger faltig wird.“ wenn wir älter werden.“ Alabama-Welt, Das sagte er in einer Erklärung. „Indem wir beobachten, wie sich diese Falten mit der Zeit auflösen, können wir verfolgen, wann die Milchstraße ihren letzten großen Absturz erlebte – und es stellte sich heraus, dass dies Milliarden von Jahren später geschah, als wir dachten.“
Diese galaktischen Falten wurden erst 2018 von Gaia entdeckt; Dies ist das erste Mal, dass umfangreiche Untersuchungen durchgeführt wurden, um den Zeitpunkt der Kollision aufzudecken, die zu ihrem Erscheinen führte.
Der Heiligenschein der Sterne bewegt sich auf seltsame Weise
Der Halo unserer Galaxie ist voller Sterne mit seltsamen Umlaufbahnen, von denen viele als „Überreste“ von Galaxien gelten, die einst von der Milchstraße verschlungen wurden.
Es wird angenommen, dass es sich bei vielen dieser Sterne um Trümmer einer sogenannten „letzten großen Fusion“ handelt, die sich auf die letzte große Kollision der Milchstraße mit einer anderen Galaxie bezieht. Wissenschaftler glauben, dass an dieser jüngsten großen Kollision möglicherweise eine massereiche Zwerggalaxie beteiligt war, und das Ereignis ist als Gaia-Sausage-Enceladus-Fusion (GSE) bekannt. Es wird angenommen, dass die Milchstraße mit Sternen in Umlaufbahnen gefüllt war, die sie in die Nähe des galaktischen Zentrums brachten. Es wird angenommen, dass die GSE vor acht bis elf Milliarden Jahren stattfand, als die Milchstraße noch in den Kinderschuhen steckte.
Seit 2020 vergleichen Thomas und sein Team die Falten der Milchstraße mit Simulationen, wie diese galaktischen Kollisionen und Verschmelzungen aussehen könnten. Allerdings deuten Gaias Beobachtungen dieser seltsam umlaufenden Sterne – die im Rahmen der Datenveröffentlichung 3 des Weltraumteleskops im Jahr 2022 veröffentlicht wurden – darauf hin, dass diese seltsamen Sternobjekte durch ein anderes Verschmelzungsereignis abgelagert worden sein könnten.
„Anhand dieser simulierten Verschmelzungen können wir sehen, wie sich die Formen und die Anzahl der Falten im Laufe der Zeit ändern. Dadurch können wir den genauen Zeitpunkt bestimmen, zu dem die Simulation am besten mit dem übereinstimmt, was wir heute in echten Gaia-Daten für die Milchstraße sehen – eine Methode, die wir in verwendet haben.“ „Diese neue Studie“, erklärte Donlon, „Darüber hinaus haben wir herausgefunden, dass die Falten höchstwahrscheinlich durch die Kollision einer Zwerggalaxie mit der Milchstraße vor etwa 2,7 Milliarden Jahren verursacht wurden.“ Wir nannten dieses Ereignis die „Virgin Radial Merger“.
„Damit Sternfalten so ausgeprägt sind, wie sie in den Gaia-Daten erscheinen, müssen sie vor weniger als drei Milliarden Jahren zu uns gekommen sein – mindestens fünf Milliarden Jahre später als bisher angenommen“, sagte Teammitglied Heidi Jo Newberg, ebenfalls aus Rensselaer. sagte das Polytechnische Institut. „Jedes Mal, wenn Sterne im Zentrum der Milchstraße hin und her schwingen, bilden sich neue Sternfalten. Wenn sie sich vor acht Milliarden Jahren zu uns gesellten, gäbe es so viele Falten nebeneinander, dass wir sie nicht mehr als solche sehen könnten.“ separate Funktionen.
Die jüngste Untersuchung der Gaia-Beobachtungen wirft die Frage auf, ob eine massive antike Verschmelzung in der Frühgeschichte der Milchstraße wirklich nötig war, um die seltsamen Umlaufbahnen einiger Sterne in der Galaxie zu erklären. Es wirft auch Zweifel an allen Sternen auf, die zuvor mit der GSE-Fusion in Verbindung gebracht wurden.
„Diese Erkenntnis – dass ein erheblicher Teil der Milchstraße erst in den letzten paar Milliarden Jahren zu uns gestoßen ist – stellt eine große Veränderung gegenüber dem dar, was Astronomen bisher angenommen haben“, sagte Donlon. „Viele Modelle und populäre Vorstellungen darüber, wie die Milchstraße wächst, sagen voraus, dass eine kürzliche direkte Kollision mit einer Zwerggalaxie dieser Masse sehr selten wäre.“
Das Team geht außerdem davon aus, dass die radiale Virgo-Verschmelzung eine Familie weiterer kleiner Zwerggalaxien und Sternhaufen in unsere Galaxie brachte, die etwa zur gleichen Zeit von der Milchstraße verschlungen worden sein könnten.
Zukünftige Untersuchungen und Daten von Gaia könnten zeigen, ob Objekte, die zuvor mit dem GSE-Ereignis in Verbindung gebracht wurden, tatsächlich mit der neueren Virgo Radial Merger in Verbindung stehen.
Diese neue Forschung ist die jüngste in einer Fülle von Erkenntnissen aus Gaia-Daten, die die Geschichte der Milchstraße neu schreiben.
Diese kosmische Überprüfung wurde durch Gaias einzigartige Fähigkeit ermöglicht, eine große Anzahl von Sternen über der Erde zu erkunden, was es dem Weltraumteleskop ermöglichte, eine beispiellose Karte der Positionen, Entfernungen und Bewegungen von bisher etwa 1,5 Milliarden Sternen zu erstellen.
„Die Geschichte der Milchstraße wird dank neuer Daten von Gaia ständig neu geschrieben“, schloss Donlon. „Unser Bild von der Vergangenheit der Milchstraße hat sich im Vergleich zu vor einem Jahrzehnt dramatisch verändert, und ich glaube, dass sich unser Verständnis dieser Verschmelzungen weiterhin schnell ändern wird.“
Die Forschungsergebnisse des Teams wurden im Mai veröffentlicht die Zeitschrift Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.
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