Astronomer opdager en hurtigt roterende gruppe stjerner i vores galakse

(Phys.org) – Europæiske astronomer har set en gruppe stjerner med høj rotationshastighed, der befinder sig uden for solens radius i vores Mælkevejsgalakse. Ifølge et papir offentliggjort 2. november den arXiv.org , denne gruppe, som bevæger sig betydeligt hurtigere end de fleste andre stjerner, kunne give væsentlig information om stjernernes dynamik.

Opdagelsen blev gjort af et team af forskere ledet af Jason Hunt fra University College London, U.K. De har finkæmmet Tycho-Gaia astrometriske løsning (TGAS) data inkluderet i data release 1 (DR1) fra ESA's Gaia satellit. Rumfartøjet er ved at afslutte en undersøgelse af en milliard stjerner i vores galakse og lokale galaktiske kvarter, måling af deres positioner med en nøjagtighed på mikrobuesekunder.

"Vi ville undersøge den hastighed, hvormed stjernerne roterer rundt om galaksen, og for det, vi har brug for hastighed i tre retninger. Vi har aldrig været i stand til at udforske lokal galaktisk dynamik så detaljeret, fordi meget få stjerner har haft pålidelige afstandsestimater. Denne første dataudgivelse giver afstandsestimater for omkring 2 millioner stjerner i solområdet, og den næste dataudgivelse vil have over en milliard! Dette er en væsentlig forbedring i forhold til den tidligere mission, Hipparcos, som leverede mål for omkring 150, 000 stjerner, Hunt fortalte Phys.org.

Han bemærkede, at denne hurtigt roterende gruppe af stjerner var svær at udvælge, fordi Gaia DR1 kun giver hastigheder i to retninger hen over himlen, og ikke sigtelinjens hastighed mod og væk fra os. Imidlertid, ved at se direkte mod eller væk fra det galaktiske centrum, det var muligt at tilnærme rotationshastigheden.

Astronomerne har beregnet, at den nyligt opdagede gruppe af stjerner roterer hurtigere end solen med omkring 20 km s ⁻¹ . I øvrigt, de fandt ud af, at stjernerne i denne hurtigt roterende gruppe roterer betydeligt hurtigere end stjernernes gennemsnitlige rotation.

Forsøger at forklare disse distinkte hastigheder, holdet antog, at de er forårsaget af en af ​​Mælkevejens to store spiralarme - Perseus-armen. Resultaterne indikerer, at stjerner, der er bag spiralarmen, og i pericentret af deres baner, opleve en længere periode med acceleration fra Perseus Arms gravitationspotentiale.

"Denne forlængede accelerationsperiode får dem til at bevæge sig væsentligt hurtigere end de andre stjerner. Vi ved også, at dette enten vil ske på et punkt langs spiralarmen, hvis armen bevæger sig som en bølge med en konstant mønsterhastighed gennem skiven, og vi ved også, at dette vil ske på et punkt langs spiralarmen, hvis armen bevæger sig som en bølge med konstant mønsterhastighed gennem skiven, eller det vil forekomme langs hele armen, hvis spiralarmen bevæger sig med samme hastighed som stjernerne, som forudsiges af beregningsmodeller baseret på tyngdekraftens interaktion mellem stjerner, kaldet N-body simuleringer, " sagde Hunt.

Holdets forskning understøtter begge de konkurrerende teorier om spiralarmsdynamik nævnt af Hunt. Imidlertid, det favoriserer lidt teorien, der ses i N-legeme-simuleringer, hvor armen bevæger sig med samme hastighed som stjernerne, fordi forskerne fandt ud af, at funktionen forbliver uændret i stigende afstand fra solen.

"Mængden af ​​data og de involverede observationsfejl betyder, at vi ikke kan sige med sikkerhed, om dette er tilfældet. Vi kan ikke observere yderligere langs armen med de aktuelle data, " bemærkede Hunt.

Forskerne håber, at data, der kaster nyt lys over denne sag, kan leveres af Gaias dataudgivelse 2 (DR2), planlagt udgivet i november 2017. Den øgede mængde og kvalitet af data i DR2 vil give forskerne mulighed for at observere videre langs spiralarmen og afgøre, om denne gruppe er til stede langs hele spiralarmen, eller til stede mod det galaktiske anticenter.

"Hvis det er til stede langs hele armen, vil det være stærkt bevis for typen af ​​transient reformerende spiralarm skabt i modellerne, og hvis det kun er til stede lige uden for solradius, hvor vi observerede det i dette arbejde, det vil være stærkt bevis for teorien om, at spiralarme bevæger sig som tæthedsbølger gennem skiven, " afsluttede Hunt.

© 2016 Phys.org