June 19, 2024

De recente botsing van de Melkweg was een recente gebeurtenis

De recente botsing van de Melkweg was een recente gebeurtenis

Deze afbeelding toont de Melkweg en de omringende sterrenhalo. De meeste sterren in de Melkweg bevinden zich in de schijf – inclusief de zon – maar sterren uit eerdere botsingen komen in de corona terecht. Deze halosterren zijn in deze afbeelding duidelijker weergegeven, maar zijn in werkelijkheid zwak vergeleken met de schijf. De aura ziet er chaotisch en gerimpeld Hier is het een teken dat er relatief recent een galactische botsing heeft plaatsgevonden. Rechtsonder zijn de twee prominente satellietstelsels van ons Melkwegstelsel (de Grote en de Kleine Magelhaense Wolk) zichtbaar. Afbeelding via halo Europese Ruimtevaartorganisatie/gaia/dpac/t donlon et al. Achtergrond: afbeelding van de Melkweg en de Magelhaense Wolken via Stefan Payne-Wardenaar. Gebruikt met toestemming.

Dit werd oorspronkelijk gepubliceerd door de European Space Agency voorwaarde Op 6 juni 2024. Bewerkingen door EarthSky.

Galactische botsingen zijn geen zeldzame gebeurtenis

Ons sterrenstelsel is tijdens zijn leven met vele andere sterrenstelsels in botsing gekomen. Europese Ruimtevaartorganisatie Gaia-ruimtetelescoop Het is nu gebleken dat de meest recente van deze incidenten miljarden jaren later plaatsvonden dan we dachten.

De Melkweg is in de loop van de tijd gegroeid toen andere sterrenstelsels dichterbij kwamen, botsten en uit elkaar scheurden toen ze werden geconsumeerd door ons eigen sterrenstelsel. Elke botsing veroorzaakte rimpels die nog steeds door verschillende sterrenfamilies lopen. Het beïnvloedt hoe ze bewegen en zich gedragen in de ruimte.

De Gaia-ruimtetelescoop bestudeert deze rimpels

Eén van Gaia's doelen is om de geschiedenis van onze Melkweg te ontrafelen door deze rimpels te bestuderen. Dit gebeurt door de posities en bewegingen van meer dan 100.000 sterren nabij onze ster te bepalen. Dit is een klein deel van de ongeveer 2 miljard bronnen die ik heb waargenomen.

De hoofdauteur van deze studie, Thomas Donlon Van het Rensselaer Polytechnic Institute en de Universiteit van Alabama in Huntsville, Alabama, zei hij:

We worden rimpeliger naarmate we ouder worden, maar uit ons onderzoek blijkt dat het tegenovergestelde waar is voor de Melkweg. Het is een beetje universeel Benjamin-knopEn wordt na verloop van tijd minder gerimpeld. Door te kijken hoe deze rimpels in de loop van de tijd verdwijnen, kunnen we nagaan wanneer de Melkweg zijn laatste grote botsing heeft meegemaakt, en het blijkt dat dit miljarden jaren later gebeurde dan we dachten.

deze Hongaarse rimpels Ze werden pas in 2018 door Gaia gevonden. Deze studie is de eerste die nauwkeurig de timing van de botsing vastlegt die tot het verschijnen van de rimpels leidde. De studie vergeleek observaties met kosmologische simulaties.

Vreemde bewegingen

De halo van de Melkweg bevat een grote verzameling sterren met ongebruikelijke banen. Onze Melkweg heeft mogelijk veel van deze sterren geadopteerd tijdens een gebeurtenis die astronomen een… Opnieuw een grote fusie. Zoals de naam al doet vermoeden, is dit de laatste keer dat ons sterrenstelsel een grote botsing met een ander sterrenstelsel heeft meegemaakt. Onderzoekers denken dat het enorm was Dwergstelsel Die de Melkweg overspoelde met sterren die dichtbij het centrum van onze Melkweg passeren.

Wetenschappers hadden deze fusie toegeschreven aan 8 tot 11 miljard jaar geleden, toen het Melkwegstelsel nog in de kinderschoenen stond. Het staat bekend als Gaia-Worst-Enceladus (GSE). Maar gegevens van Gaia – vrijgegeven als onderdeel van de gegevenspublicatie van Telescope 3 in 2022 – suggereren dat een nieuwe fusie mogelijk aanleiding heeft gegeven tot de ongewoon bewegende sterren.

De rimpels duiden op een recentere galactische botsing

Co-auteur Heidi Jo NewbergHij, die ook van het Rensselaer Polytechnic Institute is, voegde eraan toe:

Om sterrimpels zo uitgesproken te laten zijn als ze in de Gaia-gegevens verschijnen, moeten ze minder dan 3 miljard jaar geleden bij ons zijn gekomen, minstens 5 miljard jaar later dan eerder werd gedacht. Elke keer dat de sterren heen en weer bewegen door het centrum van de Melkweg, ontstaan ​​er nieuwe sterrimpels. Als ze zich 8 miljard jaar geleden bij ons hadden aangesloten, zouden er zoveel rimpels naast elkaar zijn geweest dat we ze niet als afzonderlijke kenmerken zouden hebben gezien.

De resultaten suggereren dat deze sterren, in plaats van afkomstig te zijn van een oude GSE-fusie, afkomstig moeten zijn van een recentere gebeurtenis genaamd de Virgo Radial Merger. Deze fusie vond minder dan 3 miljard jaar geleden plaats.

Geschiedenis herschrijven

Er zijn aanwijzingen dat de GSE-fusie ver terug in de geschiedenis van de Melkweg heeft plaatsgevonden. Recent onderzoek heeft zich echter afgevraagd of een enorme fusie uit de oudheid nodig was om de eigenschappen van de Melkweg zoals we die vandaag de dag zien te verklaren. Ook of de sterren die oorspronkelijk met de GSE geassocieerd waren, afkomstig zijn uit dezelfde fusiegebeurtenis.

In 2020 leidde Thomas een onderzoek dat sterrimpelingen in de Melkweg identificeerde en vergeleek dit met simulaties van verschillende mogelijke fusies. Thomas legt uit:

Met behulp van deze gesimuleerde samenvoegingen kunnen we zien hoe de vorm en het aantal rimpels in de loop van de tijd veranderen. Hierdoor kunnen we het exacte tijdstip vaststellen waarop de simulatie het beste overeenkomt met wat we vandaag zien in Gaia's echte gegevens over de Melkweg – een methode die we ook in deze nieuwe studie hebben gebruikt. Daarbij ontdekten we dat de rimpels hoogstwaarschijnlijk werden veroorzaakt door een dwergstelsel dat ongeveer 2,7 miljard jaar geleden in botsing kwam met de Melkweg. We noemden deze gebeurtenis de Virgo Radiale Fusie.

Een nadere blik op recente fusies

Sindsdien hebben Thomas en zijn collega's deze fusie verder onderzocht. Ze hebben langzaam het idee verfijnd dat veel van de vreemd bewegende sterren en puin in de binnenste halo van de Melkweg naar onze Melkweg zijn gebracht na een veel recentere botsing met sterrenstelsels dan de GSE. Ze legden ook uit dat de sterren die oorspronkelijk met de GSE werden geassocieerd, mogelijk zijn ontstaan ​​uit meerdere fusies, waarvan sommige oud zijn.

Thomas voegde toe:

De geschiedenis van de Melkweg wordt momenteel voortdurend herschreven, grotendeels dankzij nieuwe gegevens van Gaia. Ons beeld van het verleden van de Melkweg is dramatisch veranderd ten opzichte van tien jaar geleden, en ik geloof dat ons begrip van deze fusies snel zal blijven veranderen.

Dit resultaat – dat een groot deel van de Melkweg pas de afgelopen paar miljard jaar bij ons is gekomen – vertegenwoordigt een grote verandering ten opzichte van wat astronomen tot nu toe dachten. Veel populaire modellen en ideeën over de groei van de Melkweg voorspellen dat een recente directe botsing met een dwergstelsel van deze massa zeer zeldzaam zou zijn.

De Virgo-radiale fusie bracht waarschijnlijk een familie van andere kleine dwergstelsels en sterrenhopen met zich mee. Ze kwamen dus allemaal ongeveer tegelijkertijd bij de Melkweg. Toekomstig onderzoek zal uitwijzen welke van deze kleine objecten waarvan eerder werd gedacht dat ze verband hielden met de oude GSE, in plaats daarvan geassocieerd zijn met de recentere Virgo Radial Merger.

Kort gezegd: de Melkweg is in zijn geschiedenis met veel andere sterrenstelsels in botsing gekomen. De Gaia-ruimtetelescoop ontdekte dat de meest recente van deze botsingen miljarden jaren later plaatsvonden dan we dachten.

Via ESA