Galactisch kannibalisme is hoe ons universum groeit

[univers]

Een internationaal team van wetenschappers onder leiding van een astrofysicus van de Universiteit van Sydney heeft bewijs ontdekt dat de Andromeda-melkweg een kannibaal is die groeit tijdens kolossale intermitterende feesten.

Het onderzoek, dat beschikbaar is op de pre-printserver arXiv en zal worden gepubliceerd in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , bouwt deels voort op de onverwachte bevindingen van twee honoursstudenten.


NASA Spitzer Space Telescope's infraroodbeeld van het Andromedastelsel. Krediet: NASA/JPL-Caltech/Univ. van Ariz.

"Een paar jaar geleden ontdekten we dat er in de verre buitenwijken van Andromeda een teken was in de objecten die eromheen cirkelden dat de melkweg niet aan het grazen was, maar dat het in twee verschillende tijdperken grote hoeveelheden had gegeten", zei hoofdauteur professor Geraint Lewis van de Universiteit van Sydney."Wat dit nieuwe resultaat doet, is een duidelijker beeld geven van hoe ons lokale universum is samengekomen - het vertelt ons dat er in ieder geval in een van de grote sterrenstelsels sporadische voeding van kleine sterrenstelsels is geweest."

De onderzoeksresultaten zijn gebaseerd op de ontdekking van een structuur van sterren, bekend als bolvormige sterrenhopen, in Andromeda die buiten de melkweg zijn ontstaan. Professor Lewis noemde dit de Dulais-structuur, ontleend aan het Welsh voor zwarte stroom.


Illustratie van de beweging van de Dulais-structuur in het Andromedastelsel [Credit: Geraint Lewis].

De Dulais-structuur vertegenwoordigt de overblijfselen van een kolossale voedingsgebeurtenis in het 'recente' verleden, een donkere stroom verlicht door sterrenhopen die in een baan draaien zoals geen andere in Andromeda. Het levert bewijs dat sterrenstelsels groeien door kleinere systemen te 'eten', en de bevindingen staan ​​op gespannen voet met een rustiger beeld van galactische groei.

“Dat leidt dan tot de volgende vraag: wat is er eigenlijk geconsumeerd? Omdat het er niet naar uitziet dat het maar één ding was, lijkt het alsof het een verzameling dingen is geweest die allemaal langzaam uit elkaar worden gescheurd', zei professor Lewis. "We zijn ons de afgelopen decennia gaan realiseren dat sterrenstelsels groeien door kleinere systemen op te eten - zo weinig sterrenstelsels vallen erin, ze worden opgegeten - het is galactisch kannibalisme."

Andromeda heeft de handtekeningen van twee grote voedingsevenementen. Ruwe tijdschalen geven aan dat het 'recente' feest ergens in de afgelopen 5 miljard jaar plaatsvond, terwijl het oudere voer dichter bij 8-10 miljard jaar geleden was. Het universum zelf is 13,8 miljard jaar oud, wat betekent dat de twee afzonderlijke gebeurtenissen mogelijk hebben plaatsgevonden terwijl de materie in het universum dichter bij elkaar en dichter geconcentreerd was.

“We weten dat het universum bij zijn geboorte in de oerknal geen kenmerken had, en tegenwoordig zit het vol met sterrenstelsels. Zijn die sterrenstelsels volledig gevormd geboren of zijn ze gegroeid?” Professor Lewis zei.

Astrofysici zoals professor Lewis bestuderen Andromeda om beter te begrijpen hoe onze eigen Melkweg is geëvolueerd. Het uitkijkpunt vanaf de aarde maakt het moeilijk om ons sterrenstelsel te bekijken omdat we erin zitten en waarnemingen vertroebelen, maar de afstand tot Andromeda geeft wetenschappers het voordeel van een "panoramisch uitzicht".

Het is onduidelijk hoe de Melkweg zich zelf heeft gevoed, maar in Andromeda ontstaat een beeld met een duidelijke signatuur: grote feesten en groeispurten. Aangezien de Melkweg een spiraalvormig sterrenstelsel van vergelijkbare grootte is, kan het onderzoek een beeld schetsen van wat ons sterrenstelsel heeft gedaan om zijn enorme omvang te bereiken.

Volgende stappen
“Wat we willen weten is of de Melkweg hetzelfde heeft gedaan, of is het anders? Beide hebben interessante gevolgen voor het algemene beeld van hoe sterrenstelsels ontstaan”, zei professor Lewis. "We willen op een bepaald niveau een nauwkeurigere klok bedenken om ons te vertellen wanneer deze gebeurtenissen plaatsvonden, want dat is één ding dat we moeten opnemen in onze modellen van hoe sterrenstelsels evolueren."


Illustratie van bolhopen in de Dulais-structuur verspreid over Andromeda [Credit: Geraint Lewis].

Hij en collega's analyseerden gegevens over de snelheden en chemie van de bolvormige sterrenhopen die de Dulais-structuur vormen, wat een tweedimensionaal beeld opleverde. De volgende stap is het begrijpen van afstanden, waardoor onderzoekers de geschiedenis in drie dimensies kunnen construeren.

"Dat stelt ons dan in staat om banen uit te werken, waar dingen naartoe gaan, en dan kunnen we de klok achteruit laten lopen en kijken of we dit samenhangende beeld kunnen krijgen van wanneer dingen erin vielen, " zei hij.

“We zouden het niet kunnen benoemen als een object zoals een melkwegstelsel, omdat we eigenlijk niet weten of de signatuur die we zien afkomstig is van één groot object dat verstoort of zeven kleinere objecten die verstoren. Daarom noemen we het eerder een structuur dan dat het een bepaald sterrenstelsel is.”

De eerste resultaten over de Dulais-structuur kwamen tot stand door twee honoursstudenten die de gegevens onderzochten: Tim Adams van de Universiteit van Sydney en Yuan Li van de Universiteit van Auckland, die tot professor Lewis' verbazing stuitten op bewijs van restanten in de spiraal van de melkweg. .

"We kregen een hint dat er iets aan de hand was van hun honourswerk," zei hij. “Je weet bijna wat er aan het einde uit zal komen, maar als ze naar je toe komen en zeggen: 'Ik krijg steeds dit signaal, en het is een beetje raar', dan wordt het heel spannend.

“Het heeft een nieuwe deur geopend in termen van ons begrip. Maar wat het ons precies vertelt, denk ik dat we dat nog moeten uitwerken.”

https://www.sydney.edu.au/news-opinion/ ... axies.html