Die vier Schalenstrukturen der Milchstraße. (Rennselaer University) Im Jahr 2005 fanden Astronomen eine dichte Ansammlung von Sternen im Sternbild Jungfrau. Es sah aus wie ein Sternhaufen, außer dass weitere Untersuchungen ergaben, dass sich einige der Sterne auf uns zubewegen und andere sich von uns entfernen. Dieser Befund war unerwartet und deutete darauf hin, dass es sich bei dem Strom nicht um einen einfachen Sternhaufen handelte.
Eine Studie aus dem Jahr 2019 zeigte, dass die Gruppierung von Sternen überhaupt kein Sternhaufen ist; Stattdessen handelt es sich um die ausgehöhlte Hülle einer kugelförmigen Zwerggalaxie, die mit der Milchstraße verschmolzen ist. Es wird Virgo Overdensity (VOD) oder Virgo Stellar Stream genannt.
Eine neue Studie, an der einige derselben Forscher beteiligt waren, zeigt, wie und wann die Fusion stattfand, und identifiziert andere Hüllen aus derselben Fusion.
Der Titel des neuen Papiers lautet „ Die Schalenstruktur der Milchstraße verrät den Zeitpunkt einer radialen Kollision '. Der Erstautor ist Thomas Donlon II, ein Doktorand aus Rensselaer, der auch der Erstautor der Studie von 2019 war. Der Artikel ist veröffentlicht in Das Astrophysikalische Journal .
In ihrer Arbeit schreiben die Autoren: „In dieser Arbeit identifizieren wir zum ersten Mal die Schalenunterstruktur in der Milchstraße und argumentieren, dass diese Schalen tatsächlich mit dem VRM und daher mit einem radialen Verschmelzungsereignis verbunden sind.“
Es gibt verschiedene Arten von Fusionen, und laut dem Papier von 2019 handelte es sich bei der Fusion, aus der VOD hervorging, um eine sogenannte Radialfusion. Dies sind gewalttätige Fusionstypen, die a Pressemitteilung wird als „hervorragende Version eines T-Bone-Crashs“ beschrieben.
„Als wir es zusammenstellten, war es ein Aha-Erlebnis“, sagte Heidi Jo Newberg, Rensselaer-Professorin für Physik, angewandte Physik und Astronomie und Hauptautorin von Das Astrophysikalische Journal Papier aus dem Jahr 2019, in dem die Entdeckung detailliert beschrieben wird.
„Diese Gruppe von Sternen hatte eine ganze Reihe unterschiedlicher Geschwindigkeiten, was sehr seltsam war.“ Aber jetzt, wo wir ihre Bewegung als Ganzes sehen, verstehen wir, warum die Geschwindigkeiten unterschiedlich sind und warum sie sich so bewegen, wie sie sind.“
Das neue Papier baut auf dieser Arbeit auf und enthüllt noch mehr Details. Als die Zwerggalaxie mit der Milchstraße kollidierte, hinterließ sie gekrümmte Sternenebenen, die durch das galaktische Zentrum springen. Sie haben das Ereignis Virgo Radial Merger (VRM) genannt.
Jedes Mal, wenn die Zwerggalaxie mit dem galaktischen Zentrum kollidiert, schleudert sie auf der anderen Seite heraus, um dann wieder zum Zentrum zurückgezogen zu werden. Jedes Mal, wenn es den entferntesten Punkt erreicht, lässt es einige seiner Sterne zurück und bildet die Schalen.
Das Team erstellte anhand der Beobachtungsdaten Simulationen und berechnete, wie oft die Zwerggalaxie hin und her gesprungen ist und wann sie zum ersten Mal mit der Milchstraße verschmolzen ist.
Das Forscherteam nutzte Daten aus mehreren Quellen. Unter Verwendung von Daten des Sloan Digital Sky Survey, der Gaia-Mission der ESA und der LAMOST Mit einem Teleskop in China fanden sie zwei Schalenstrukturen im VOD und zwei weitere in der Hercules-Aquila-Wolkenregion.
Ihre Computermodelle zeigten, dass die Verschmelzung begann, als die Zwerggalaxie vor 2,7 Milliarden Jahren zum ersten Mal das Zentrum der Milchstraße passierte.
(Rennselaer University)
Galaxienfusionen sind nicht selten . Riesige Galaxien wie die Milchstraße wurden durch die Verschmelzung mit viel kleineren Galaxien größer. Derzeit befindet sich die Milchstraße mitten in zwei Verschmelzungen. Sie ist dabei, mit der Sagittarius Dwarf Spheroidal Galaxy und mit beiden zu verschmelzen Kleine und große Magellansche Wolken .
All diese Verschmelzungen haben ihre Spuren in der Milchstraße hinterlassen. Der Halo unserer Galaxie ist eine kugelförmige Region aus Sternen, die die Spiralarme der Milchstraße umgibt.
Die meisten dieser Sterne stammen nicht aus der Galaxie, sondern sind „Einwanderer“ aus anderen Galaxien, die mit der Milchstraße verschmolzen sind.
Im Laufe der Zeit formen die Gezeitenkräfte der Galaxie diese Einwanderer zu langen Sternenströmen. Diese Ströme bewegen sich gemeinsam durch den Halo. Astronomen nennen diese Gezeitenfusionen und sie stehen im Mittelpunkt vieler Forschungen.
Aber diese Fusion war anders. Radiale Verschmelzungen wie diese sind viel heftiger, und die Zwerggalaxie kann mehrere Male hin- und herschwingen, wobei diese Schalenformen zurückbleiben.
In einem Pressemitteilung Erstautor Thomas Donlon II erklärte, dass das Team nicht aktiv nach Beweisen für eine dieser radialen Fusionen suchte.
„Es gibt andere Galaxien, typischerweise eher kugelförmige Galaxien, die eine sehr ausgeprägte Schalenstruktur haben, also wissen Sie, dass diese Dinge passieren, aber wir haben in die Milchstraße geschaut und keine wirklich offensichtlichen gigantischen Schalen gesehen“, sagte Donlon. Er war auch der Hauptautor des Papiers aus dem Jahr 2019, in dem erstmals die Virgo Radial Merger vorgeschlagen wurde.
Während das Team an seiner Studie arbeitete, wurde die Peitschensägebewegung der Sterne im VOD in ihrer Modellierung deutlicher. Damals mussten sie eine radiale Fusion als Ursache in Betracht ziehen.
Das VOD (links) und die Hercules Aquila Cloud-Region. (Donlon II et al., The Astrophysical Journal, 2020)
„Und dann wurde uns klar, dass es dieselbe Art von Fusion ist, die diese großen Granaten verursacht“, sagte Donlon II.
„Es sieht einfach anders aus, weil wir uns zum einen im Inneren der Milchstraße befinden und daher eine andere Perspektive haben. Außerdem handelt es sich hier um eine Scheibengalaxie, und wir haben nicht so viele Beispiele für Schalenstrukturen in Scheibengalaxien.“ '
Dieser Befund wirft auch neues Licht auf einige andere Aspekte der Morphologie der Milchstraße, darunter die Gaia-Wurst . Die Gaia-Wurst ist der Überrest einer weiteren Zwerggalaxie, die mit der Milchstraße verschmolzen ist.
Diese Verschmelzung fand vor 8 bis 10 Milliarden Jahren statt und fügte acht Kugelsternhaufen und etwa 50 Milliarden Sonnenmassen aus Sternen, Gas und anderen hinzu Dunkle Materie zur Milchstraße. Aufgrund der Umlaufbahnen der Sterne hat es die charakteristische Form einer Wurst.
Vor dieser Arbeit neigten Astronomen dazu, zu glauben, dass die Radialverschmelzung der Jungfrau und die Gaia-Wurst das Ergebnis desselben Ereignisses seien. Aber jetzt gibt es eine viel jüngere Schätzung für das VRM, und man geht davon aus, dass es sich bei den beiden Ereignissen um getrennte Ereignisse handelt.
Wenn es sich nicht um separate Ereignisse handelt, muss die Zeitschätzung für die Gaia-Wurst jünger sein, was bedeutet, dass die Wurst nicht dafür verantwortlich sein kann, dass die Scheibe der Milchstraße so dick ist, was eines der zugeschriebenen Ergebnisse ist die ältere Schätzung für das Gaia-Wurst-Ereignis.
Diese Arbeit wirft möglicherweise auch ein neues Licht auf andere Teile der Milchstraße. Der Gaia-Schnecke ist eine spiralförmige Gruppe von Sternen in der Nähe der Sonne, die möglicherweise mit dem VRM und einem anderen Ereignis namens VRM verbunden ist Spritzen könnte auch sein.
Der Splash ist eine Unterstruktur in der Scheibe der Milchstraße in der Nähe der Sonne. Es gibt eine große Population metallreicher Sterne, die sich auf stark radialen Umlaufbahnen im inneren Halo bewegen. Es gibt viele Fragen zum Ursprung des Splash, aber diese Studie zeigt, dass der VRM ihn verursacht haben könnte und andere, ältere Fusionen nicht nötig sind, um ihn zu erklären.
„Es gibt viele mögliche Zusammenhänge zu diesem Befund“, sagte Newberg.
„Die Virgo Radial Merger öffnet die Tür zu einem besseren Verständnis anderer Phänomene, die wir sehen, aber nicht vollständig verstehen, und die sehr wohl durch etwas beeinflusst worden sein könnten, das vor weniger als drei Milliarden Jahren mitten in die Galaxie gefallen ist.“ .'
Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Universum heute . Lies das originaler Artikel .