Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Astronomer opdager kæmpen, der formede de tidlige dage af vores Mælkevej

Kunstnerisk gengivelse af Enceladus, der bliver fortæret af en Mælkevej-lignende galakse. Kredit:René van der Woude, Mixr.nl

For omkring 10 milliarder år siden, Mælkevejen fusionerede med en stor galakse. Stjernerne fra denne partner, kaldet Gaia-Enceladus, udgør det meste af Mælkevejens glorie og formede også dens tykke skive, giver den sin oppustede form. En beskrivelse af denne megafusion opdaget af et internationalt team ledet af University of Groningen astronom Amina Helmi, er nu offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Natur .

Store galakser som vores Mælkevej er resultatet af sammenlægninger af mindre galakser. Et fremragende spørgsmål er, om en galakse som Mælkevejen er et produkt af mange små fusioner eller af et par store. University of Groningen Professor i astronomi, Amina Helmi har brugt det meste af sin karriere på at lede efter 'fossiler' i Mælkevejen, der kan give nogle tip om dens udvikling. Hun bruger den kemiske sammensætning, placering og bane af stjerner i glorie for at udlede deres historie, og derved at identificere de fusioner, der skabte den tidlige Mælkevej.

Den seneste anden datafrigivelse fra Gaia -satellitmissionen i april sidste år gav professor Helmi data om omkring 1,7 milliarder stjerner. Helmi har været involveret i udviklingen af ​​Gaia -missionen i omkring 20 år, og var en del af datavalideringsteamet på den anden datafrigivelse. Hun har nu brugt dataene til at lede efter spor af fusioner i glorie:"Vi forventede stjerner fra fusionerede satellitter i glorie. Det, vi ikke forventede at finde, var, at de fleste halostjerner faktisk har en fælles oprindelse i en meget stor fusion . "

Filmen viser en N-kropssimulering af fusionen af ​​en Mælkevej-lignende galakse (med dens stjerner i blå) og en mindre diskret galakse, der ligner den lille magellanske sky i masse (med den stjerner i rødt). I begyndelsen, de to galakser er klart adskilte, men tyngdekraften trækker dem sammen, og det fører til den mindre tilvækst. At skelne de tiltrådte stjerner fra resten er ikke let i sidste fase, men det er muligt at bruge stjernernes bevægelser og deres kemiske sammensætning. Kredit:H.H. Koppelman, A. Villalobos, A. Helmi (University of Groningen)

Tyk disk

Den mange kemiske stjernes kemiske signatur var klart forskellig fra de 'indfødte' Mælkevejsstjerner. "Og de er en temmelig homogen gruppe, hvilket indikerer, at de har en fælles oprindelse. "Ved at plotte både bane og kemisk signatur, 'invaders' skilte sig tydeligt ud. Helmi siger, "De yngste stjerner fra Gaia-Enceladus er faktisk yngre end de indfødte Mælkevejsstjerner i det, der nu er tykkeskiveregionen. Det betyder, at stamfaren til denne tykke skive allerede var til stede, da fusionen skete, og Gaia-Enceladus, på grund af sin store størrelse, rystede det og pustede det op. "

I et tidligere papir, Helmi havde allerede beskrevet en enorm 'klat' af stjerner, der deler en fælles oprindelse. Nu, hun viser, at stjerner fra denne klat i glorie er affald fra sammenlægningen af ​​Mælkevejen med en galakse, der var lidt mere massiv end den lille magellanske sky, for omkring 10 milliarder år siden. Galaksen hedder Gaia-Enceladus, efter Giant Enceladus der i græsk mytologi blev født af Gaia (Jordens gudinde) og Uranus (Himmelsguden).

Data om kinematik, kemi, alder og rumlig fordeling fra de indfødte Mælkevejsstjerner og resterne af Gaia-Enceladus mindede Helmi om simuleringer udført af en tidligere ph.d. studerende, omkring 10 år siden. Hans simuleringer af sammenlægningen af ​​en stor skiveformet galakse med den unge Mælkevej frembragte en fordeling af stjerner fra begge objekter, hvilket er helt i tråd med Gaia -dataene. "Det var fantastisk at se på de nye Gaia -data og indse, at jeg havde set det før, "siger astronomen.