Mælkevejene forestående galaktisk kollision føder allerede nye stjerner

Mælkevejens udkant er hjemsted for galaksens ældste stjerner. Men astronomer har opdaget noget uventet i dette himmelske pensionistsamfund:en flok unge stjerner.

Endnu mere overraskende, spektralanalyse tyder på, at spædbarnsstjernerne har en ekstragalaktisk oprindelse. Stjernerne er tilsyneladende ikke dannet af materiale fra Mælkevejen, men fra to nærliggende dværggalakser kendt som de magellanske skyer. Disse galakser er på kollisionskurs med vores egen. Opdagelsen tyder på, at en strøm af gas, der strækker sig fra galakserne, er omkring halvt så langt fra at styrte ned i Mælkevejen, som tidligere antaget.

"Dette er en ringe klynge stjerner - mindre end et par tusinde i alt - men det har store konsekvenser ud over dets lokale område af Mælkevejen, " siger den primære opdager Adrian Price-Whelan, en forsker ved Flatiron Institute's Center for Computational Astrophysics i New York City. (Klyngen bærer også hans navn:Price-Whelan 1.)

De nyfundne stjerner kunne afsløre ny indsigt i Mælkevejens historie; de kan, for eksempel, fortælle, om de magellanske skyer kolliderede med vores galakse tidligere.

Price-Whelan og hans kolleger præsenterer deres resultater den 8. januar ved American Astronomical Society-møde i Honolulu. De har tidligere rapporteret om opdagelsen af ​​Price-Whelan 1 den 5. december i The Astrophysical Journal og deres efterfølgende spektroskopiske analyse af stjernerne den 16. december, også i The Astrophysical Journal .

Det er vanskeligt at identificere klynger af stjerner, fordi vores galakse er propfyldt med de strålende kugler. Nogle stjerner kan se ud til at være tæt sammen på himlen, men de sidder faktisk i drastisk forskellige afstande fra Jorden. Andre stjerner kan midlertidigt være naboer til hinanden, men bevæger sig videre i modsatte retninger. Det kræver mange præcise målinger over tid at bestemme, hvilke stjerner der faktisk er samlet.

Price-Whelan startede med de seneste data indsamlet af Gaia-rumfartøjet, som har målt og katalogiseret afstande og bevægelser af 1,7 milliarder stjerner. Han søgte i Gaia-datasættet efter meget blå stjerner, som er sjældne i universet, og identificerede klumper af stjerner, der bevægede sig ved siden af ​​dem. Efter krydsmatchning med og fjernelse af kendte klynger, en blev tilbage.

Den nyfundne klynge er relativt ung på 117 millioner år gammel og er i den fjerne udkant af Mælkevejen. "Det er virkelig, rigtig langt væk, " siger Price-Whelan. "Det er længere end nogen kendte unge stjerner i Mælkevejen, som typisk er i disken. Så med det samme, Jeg var som, 'Hellige ryger, hvad er dette?'"

Klyngen bebor et område nær en flod af gas, døbt den magellanske strøm, der danner den yderste kant af de store og små magellanske skyer og når mod Mælkevejen. Gas i strømmen indeholder ikke meget metal, i modsætning til gasser i de ydre rækker af Mælkevejen. David Nidever, assisterende professor i fysik ved Montana State University i Bozeman, ledet en analyse af metalindholdet i de 27 klareste stjerner i hoben. Ligesom den magellanske strøm, stjernerne indeholder ringe mængder af metal.

Forskerne foreslår, at klyngen dannet som gas fra Magellansk strøm passerede gennem gasserne omkring Mælkevejen. Denne gennemstrømning skabte en modstandskraft, der komprimerede Magellanic Stream-gassen. Dette træk, sammen med tidevandskræfter fra Mælkevejens gravitationsslæbebåd, kondenserede gassen nok til at udløse stjernedannelse. Over tid, stjernerne zoomede foran den omgivende gas og sluttede sig til Mælkevejen.

Stjernernes tilstedeværelse giver en unik mulighed. At måle afstanden mellem gas og Jorden er vanskelig og upræcis, så astronomerne var ikke sikre på, hvor langt Magellanske strømmen var fra at nå Mælkevejen. Stjernernes afstand, på den anden side, er forholdsvis trivielt. Ved at bruge stjernernes aktuelle positioner og bevægelser i hoben, forskerne forudsiger, at kanten af ​​den magellanske strøm er 90, 000 lysår væk fra Mælkevejen. Det er cirka halvdelen af ​​den tidligere forudsagte afstand.

"Hvis den magellanske strøm er tættere på, især den førende arm tættest på vores galakse, så vil det sandsynligvis blive inkorporeret i Mælkevejen hurtigere end den nuværende model forudsiger, " siger Nidever. "Til sidst, at gas vil blive til nye stjerner i Mælkevejens skive. Lige nu, vores galakse bruger gas hurtigere end den bliver genopfyldt. Denne ekstra gas, der kommer ind, vil hjælpe os med at genopbygge det reservoir og sikre, at vores galakse fortsætter med at trives og danne nye stjerner."

Den opdaterede afstand til den magellanske strøm vil forbedre modeller af, hvor de magellanske skyer har været, og hvor de skal hen, siger Price-Whelan. De forbedrede tal kunne endda afgøre en debat om, hvorvidt de magellanske skyer har krydset Mælkevejen før. At finde et svar på det spørgsmål vil hjælpe astronomer til bedre at forstå historien og egenskaberne af vores galakse.