De afwijking van de Melkweg veroorzaakt door galactische botsing, suggereert Gaia

[univers]

Astronomen hebben jarenlang nagedacht over de reden waarom ons sterrenstelsel, de Melkweg, kromgetrokken is. Gegevens van ESA's ster-mapping satelliet Gaia suggereren dat de vervorming kan worden veroorzaakt door een voortdurende botsing met een ander, kleiner melkwegstelsel, dat rimpelingen door de galactische schijf stuurt als een rots die in water wordt geworpen.

Astronomen weten sinds het einde van de jaren 1950 dat de schijf van de Melkweg - waar de meeste van zijn honderden miljarden sterren zich bevinden - niet plat is, maar aan de ene kant enigszins naar boven en aan de andere kant enigszins gebogen. Jarenlang hebben ze gedebatteerd over de oorzaak van deze afwijking. Ze stelden verschillende theorieën voor, waaronder de invloed van het intergalactische magnetische veld of de effecten van een halo van de donkere materie, een grote hoeveelheid ongeziene materie die naar verwachting sterrenstelsels omgeeft. Als zo'n halo een onregelmatige vorm zou hebben, zou zijn zwaartekracht de galactische schijf kunnen buigen.

Sneller dan verwacht


De ketting voltooit een rotatie rond het galactische centrum in 600 tot 700 miljoen jaar. Onze moederster, de zon (in de animatie weergegeven als de kleine gele stip) heeft slechts 220 miljoen jaar nodig om één baan te voltooien.

Met zijn unieke overzicht van meer dan een miljard sterren in onze melkweg, is Gaia misschien de sleutel tot het oplossen van dit mysterie. Een team van wetenschappers die gegevens uit de tweede Gaia-gegevensrelease gebruiken, heeft nu eerdere aanwijzingen bevestigd dat deze kromtrekking niet statisch is, maar in de loop van de tijd van richting verandert. Astronomen noemen dit fenomeen precessie en het kan worden vergeleken met het wiebelen van een tol terwijl de as roteert.

Bovendien is de snelheid waarmee de warp voorafgaat veel sneller dan verwacht - sneller dan het intergalactische magnetische veld of de halo van de donkere materie zou toelaten. Dat suggereert dat de schering door iets anders moet worden veroorzaakt. Iets krachtiger - zoals een botsing met een ander sterrenstelsel.

“We hebben de snelheid van de kromming gemeten door de gegevens met onze modellen te vergelijken. Gebaseerd op de verkregen snelheid, zou de ketting één rotatie rond het centrum van de Melkweg voltooien in 600 tot 700 miljoen jaar ”, zegt Eloisa Poggio van het Astrophysical Observatory in Turijn, Italië, de hoofdauteur van de studie, gepubliceerd in Nature Astronomie . "Dat is veel sneller dan we hadden verwacht op basis van voorspellingen van andere modellen, zoals die kijken naar de effecten van de niet-bolvormige halo."

De sterrenkracht van Gaia


Gaia, met zijn ongekende vermogen om de posities en snelheden van een enorme hoeveelheid sterren te meten, biedt een geheel nieuw niveau van begrip van de evolutie van onze melkweg, de Melkweg.

De snelheid van de ketting is echter langzamer dan de snelheid waarmee de sterren zelf in een baan om het galactische centrum draaien. De zon bijvoorbeeld voltooit één rotatie in ongeveer 220 miljoen jaar.

Zulke inzichten waren alleen mogelijk dankzij het ongekende vermogen van de Gaia-missie om ons sterrenstelsel, de Melkweg, in 3D in kaart te brengen door posities van meer dan een miljard sterren aan de hemel nauwkeurig te bepalen en hun afstand tot ons te schatten. De vliegende schotelachtige telescoop meet ook de snelheden waarmee individuele sterren aan de hemel bewegen, waardoor astronomen de film over de geschiedenis van de Melkweg 'miljoenen jaren' heen en weer kunnen 'spelen'.

"Het is alsof je een auto hebt en probeert de snelheid en de rijrichting van deze auto gedurende een zeer korte periode te meten en vervolgens, op basis van die waarden, het verleden en het toekomstige traject van de auto probeert te modelleren," zegt Ronald Drimmel , een onderzoeksastronoom bij het Astrophysical Observatory in Turijn en co-auteur van het artikel. “Als we dergelijke metingen voor veel auto's uitvoeren, kunnen we de verkeersstroom modelleren. Op dezelfde manier kunnen we door het meten van de schijnbare bewegingen van miljoenen sterren aan de hemel grootschalige processen modelleren, zoals de beweging van de ketting. ”

Boogschutter?


De structuur van onze Melkweg, de Melkweg.

De astronomen weten nog niet welk sterrenstelsel de rimpel zou kunnen veroorzaken, noch wanneer de botsing begon. Een van de kanshebbers is Boogschutter , een dwergstelsel rond de Melkweg, waarvan wordt aangenomen dat het in het verleden verschillende keren door de melkwegschijf is gebarsten. Astronomen denken dat Boogschutter geleidelijk zal worden geabsorbeerd door de Melkweg, een proces dat al aan de gang is .

"Met Gaia hebben we voor het eerst een grote hoeveelheid gegevens over een enorm aantal sterren, waarvan de beweging zo nauwkeurig wordt gemeten dat we kunnen proberen de grootschalige bewegingen van de melkweg te begrijpen en de vormingsgeschiedenis ervan te modelleren," zegt Gaia adjunct-projectwetenschapper Jos de Bruijne van ESA. “Dit is iets unieks. Dit is echt de Gaia-revolutie. "

Zo indrukwekkend als de schering en zijn precessie op de galactische schaal verschijnen, stellen de wetenschappers ons gerust dat het geen merkbare effecten op het leven op onze planeet heeft.

Ver genoeg
"De zon staat op een afstand van 26.000 lichtjaar van het galactische centrum waar de amplitude van de ketting erg klein is", zegt Eloisa. "Onze metingen waren meestal gewijd aan de buitenste delen van de galactische schijf, tot 52.000 lichtjaren vanaf het galactische centrum en verder."

Gaia heeft eerder bewijs gevonden van botsingen tussen de Melkweg en andere sterrenstelsels in het recente en verre verleden, die nog steeds kunnen worden waargenomen in de bewegingspatronen van grote groepen sterren miljarden jaren nadat de gebeurtenissen plaatsvonden.

Ondertussen blijft de satelliet, momenteel in het zesde jaar van zijn missie, de hemel scannen en is een Europees consortium bezig met het verwerken en analyseren van de gegevens die naar de aarde blijven stromen. Astronomen over de hele wereld kijken uit naar de volgende twee Gaia-gegevensreleases , gepland voor later in 2020 en in respectievelijk de tweede helft 2021, om verdere mysteries van de melkweg aan te pakken die we thuis noemen.

http://www.esa.int/Science_Exploration/ ... a_suggests