De slingers in de Melkweg ontwarren

[univers]

Een kleurrijke visualisatie van sterren in een populatie van stellaire stromen die werden gesimuleerd in een omgevingsontwerp om de halo van de Melkweg na te bootsen. Elke kleur is een andere stroom en de markeringen vertegenwoordigen sterdeeltjes in de simulatie.
Afbeelding tegoed: A. Price-Whelan / A. Küpper / J. Diemand

In de resultaten die deze week zijn gepresenteerd op de 237e bijeenkomst van de American Astronomical Society, hebben wetenschappers van de Apache Point Observatory Galactic Evolution Explorer (APOGEE) -enquête, onderdeel van de Sloan Digital Sky Survey (SDSS), resultaten gepresenteerd die helpen de oorsprong van een van de meest recent ontdekte stellaire stromen in de Melkweg.

Gedurende zijn geschiedenis heeft de Melkweg botsingen ondergaan met tientallen kleinere sterrenstelsels. Terwijl deze sterrenstelsels de Melkweg in worden getrokken, scheuren getijdekrachten ze uit elkaar, een proces dat een netwerk vormt van sterrenstromen die als een boog door de halo van ons Melkwegstelsel stromen als confetti-streamers.

Binnen dit netwerk kunnen sommige stromen met elkaar zijn verbonden en afkomstig kunnen zijn uit hetzelfde invallende sterrenstelsel. Het ontwarren van dit gecompliceerde web kan belangrijke aanwijzingen onthullen over de vormingsprocessen van onze Melkweg.

De Jhelum Stellar-stroom is een van de meest recent ontdekte stromen in de innerlijke halo van de Melkweg. Eerder was de oorsprong niet afgesproken. Het team was geïnteresseerd om te zien of dit verband zou kunnen houden met een belangrijke fusie die de Melkweg vroeg in zijn geschiedenis doormaakte, een gebeurtenis die bekend staat als de Gaia-Enceladus-Worst-fusie. Puin van deze fusie wordt overal in onze Melkweg gevonden, inclusief het deel van de lucht waar de Jhelum-stroom wordt gevonden, waardoor de mogelijkheid van een verleidelijke verbinding wordt gemaakt.


Een visualisatie die de Jhelum-stroom (in oranje) laat zien, en enkele andere stromen rond de Melkweg. Een interactieve versie van deze figuur is online beschikbaar op de website van Adrian Price-Whelan .
Afbeelding tegoed: A. Price-Whelan

Gegevens van de APOGEE-enquête zijn stellaire spectra, een wetenschappelijke techniek die licht van sterren splitst in gedetailleerde regenbogen, die net als streepjescodes kunnen worden gebruikt om de chemische samenstelling en bewegingen van beide sterren te onthullen. APOGEE heeft deze spectrale metingen gedaan voor honderdduizenden sterren aan de hemel.

Het team maakte gebruik van deze spectra, of stellaire regenbogen, uit de APOGEE-survey, samen met precieze stellaire posities van de Gaia-missie van het European Space Agency. Hierdoor konden ze de helderste bekende rode reuzenster in de Jhelum-stroom identificeren, die zich op een heel ander spoor (of baan) bevond dan verwacht zou zijn van een overblijfsel van de Gaia-Enceladus-Sausage-fusie.

Senior auteur Allyson Sheffield, universitair hoofddocent natuurkunde aan LaGuardia Community College, onderdeel van de City University of New York, heeft vroege toegang tot APOGEE-gegevens via het 'FAST'-programma van de SDSS, dat gegevenstoegang en begeleiding biedt aan docenten die aan onderzoek werken met studenten aan instellingen die historisch gezien een minderheid zijn.

Allyson Sheffield
"De chemische eigenschappen van sterren in een stroom kunnen worden gebruikt om ze te onderscheiden van andere stromen."

Prof. Sheffield legt uit hoe de APOGEE-gegevens werden gebruikt om de Jhelum-stroom te ontwarren: “Net als vingerafdrukken of tags kunnen de chemische eigenschappen van sterren in een stroom worden gebruikt om ze te onderscheiden van andere stromen - maar meer dan dat, met de chemische samenstelling , posities en bewegingen samen is ongelooflijk waardevol, en toont alleen maar het voordeel van het combineren van APOGEE en Gaia aan. "

De Jhelum-stroom strekt zich uit over de zuidelijke hemel en was ontoegankelijk voor APOGEE toen ik alleen de 2,5 meter lange Sloan Foundation-telescoop gebruikte van het Apache Point Observatory in New Mexico. Deze studie is mogelijk gemaakt door gegevens die zijn verkregen door het gebruik van het SDSS-IV APOGEE-instrument op de Irenee du Pont-telescoop van het Las Campanas-observatorium in Chili. Jen Sobeck van de University of Washington, projectmanager voor APOGEE-2 en Las Campanas APOGEE Operations, legt uit: “Met bijna identieke APOGEE-instrumenten geïnstalleerd bij telescopen op zowel het noordelijk als het zuidelijk halfrond, kunnen we een het Melkwegstelsel, dat studies mogelijk heeft gemaakt zoals het hier gepresenteerde. "


Voorbeelden van de soorten objecten die door de Melkweg kunnen worden versnipperd om stellaire stromen te creëren. Links is de bolvormige sterrenhoop Messier 92 en rechts het dwergstelsel UGC 7332, beide van SDSS Legacy Imaging.
Afbeelding tegoed: Sloan Digital Sky Survey

Het team was in staat om de mogelijke baan van sterren in Jhelum te traceren, en hun resultaten suggereren dat deze stellaire stroom in plaats daarvan het overblijfsel zou kunnen zijn van een ander object dan de Gaia-Enceladus-Worst - een ander klein sterrenstelsel, of misschien zelfs een bolvormige sterrenhoop. dat werd aangegroeid door de Melkweg. Aidan Subrahimovic, een student astrofysica aan CUNY die betrokken was bij het onderzoek, legt uit: “Door de sporen of banen van sterren in de stroom te meten, kunnen we de kosmische klok bijna terugdraaien en onthullen waar de stroom zelf vandaan kan zijn gekomen. "

Hoewel dit resultaat nog steeds geen onomstotelijk verband legt tussen de Jhelum-stroom en een specifieke fusie, toont het duidelijk aan hoe belangrijk het is om zowel de chemische samenstelling als de bewegingen van sterren in deze stromen te kunnen traceren om ze goed te kunnen ontwarren. Aankomende onderzoeken, zoals de Milky Way Mapper van SDSS-V, zullen sterren in de Melkweg blijven onderzoeken en kunnen helpen om deze puzzel aanzienlijk op te lossen om het potentieel van deze stromen volledig te benutten en de geschiedenis van fusies met ons Melkwegstelsel te onthullen.

https://www.sdss.org/press-releases/unt ... milky-way/