Galaktisk styrt kan have udløst dannelse af solsystemet

Solens dannelse, Solsystemet og den efterfølgende fremkomst af liv på Jorden kan være en konsekvens af en kollision mellem vores galakse, Mælkevejen, og en mindre galakse kaldet Skytten, opdagede i 1990'erne at kredse om vores galaktiske hjem.

Astronomer har vidst, at Skytten gentagne gange smadrer Mælkevejens skive, efterhånden som dens kredsløb omkring galaksens kerne strammer sig som følge af tyngdekraften. Tidligere undersøgelser tydede på, at Skytten, en såkaldt dværggalakse, havde en dybtgående effekt på, hvordan stjerner bevæger sig i Mælkevejen. Nogle hævder endda, at den 10.000 gange mere massive Mælkevejs varemærke spiralstruktur kan være et resultat af de mindst tre kendte nedbrud med Skytten i løbet af de sidste seks milliarder år.

En ny undersøgelse, baseret på data indsamlet af ESA's galaksekortlægningskraftværk Gaia, afslørede for første gang, at Skyttens indflydelse på Mælkevejen kan være endnu mere væsentlig. De krusninger forårsaget af kollisionerne ser ud til at have udløst store stjernedannelsesepisoder, en af ​​dem faldt nogenlunde sammen med tidspunktet for dannelsen af ​​Solen for omkring 4,7 milliarder år siden.

"Det er kendt fra eksisterende modeller, at Skytten faldt i Mælkevejen tre gange - først for omkring fem eller seks milliarder år siden, dengang for omkring to milliarder år siden, og endelig for en milliard år siden, " siger Tomás Ruiz-Lara, en forsker i astrofysik ved Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) på Tenerife, Spanien, og hovedforfatter af den nye undersøgelse offentliggjort i Natur astronomi .

"Da vi så på Gaia-dataene om Mælkevejen, vi fandt tre perioder med øget stjernedannelse, der toppede for 5,7 milliarder år siden, 1,9 milliarder år siden og 1 milliard år siden, svarende til det tidspunkt, hvor Skytten menes at have passeret gennem skiven af ​​Mælkevejen."

Krusninger på vandet

Forskerne så på lysstyrker, stjerners afstande og farver inden for en kugle på omkring 6500 lysår omkring Solen og sammenlignede dataene med eksisterende stjerneudviklingsmodeller. Ifølge Tomás, forestillingen om, at dværggalaksen kan have haft en sådan effekt, giver meget mening.

"I begyndelsen har du en galakse, Mælkevejen, som er forholdsvis stille, " siger Tomás. "Efter en indledende voldsom epoke med stjernedannelse, delvist udløst af en tidligere fusion, som vi beskrev i en tidligere undersøgelse, Mælkevejen havde nået en afbalanceret tilstand, hvor stjerner blev dannet støt. Pludselig, du får Skytten til at falde ind og forstyrre ligevægten, hvilket får al den tidligere stillestående gas og støv inde i den større galakse til at skvulpe rundt som krusninger på vandet."

I nogle områder af Mælkevejen, disse krusninger ville føre til højere koncentrationer af støv og gas, mens man tømmer andre. Den høje tæthed af materiale i disse områder ville så udløse dannelsen af ​​nye stjerner.

"Det ser ud til, at ikke kun Skytten formede strukturen og påvirkede dynamikken i, hvordan stjerner bevæger sig i Mælkevejen, det har også ført til en opbygning af Mælkevejen, " siger Carme Gallart, en medforfatter af papiret, også af IAC. "Det ser ud til, at en vigtig del af Mælkevejens stjernemasse blev dannet på grund af interaktionen med Skytten og ellers ikke ville eksistere."

Solens fødsel

Faktisk, det lader til at være muligt, at selv Solen og dens planeter ikke ville have eksisteret, hvis Skyttedværgen ikke var blevet fanget af Mælkevejens tyngdekraft og til sidst var smadret gennem dens skive.

"Solen blev dannet på det tidspunkt, hvor stjerner blev dannet i Mælkevejen på grund af Skyttens første passage, " siger Carme. "Vi ved ikke, om den særlige sky af gas og støv, der blev til Solen, kollapsede på grund af Skyttens virkninger eller ej. Men det er et muligt scenarie, fordi solens alder er i overensstemmelse med en stjerne, der er dannet som et resultat af Skytteeffekten."

Hver kollision fratog Skytten noget af dens gas og støv, efterlader galaksen mindre efter hver passage. Eksisterende data tyder på, at Skytten kan have passeret gennem Mælkevejens skive igen for ganske nylig, i de sidste par hundrede millioner år, og er i øjeblikket meget tæt på det. Faktisk, den nye undersøgelse fandt af et nyligt udbrud af stjernedannelse, antyder en mulig ny og igangværende bølge af stjernernes fødsel.

Ifølge ESA Gaia-projektforsker Timo Prusti, så detaljeret indsigt i Mælkevejens stjernedannelseshistorie ville ikke være mulig før Gaia, stjernekortlægningsteleskopet opsendt i slutningen af ​​2013, hvis to dataudgivelser i 2016 og 2018 revolutionerede undersøgelsen af ​​Mælkevejen.

"Nogle bestemmelser af stjernedannelseshistorien i Mælkevejen eksisterede før baseret på data fra ESA's tidlige 1990'er Hipparcos-mission, " siger Timo. "Men disse observationer var fokuseret på den umiddelbare nærhed af Solen. Den var ikke rigtig repræsentativ, og den kunne derfor ikke afsløre de udbrud i stjernedannelsen, som vi ser nu.

"Dette er virkelig første gang, vi ser en detaljeret stjernedannelseshistorie af Mælkevejen. Det er et vidnesbyrd om Gaias videnskabelige kraft, som vi har set manifestere igen og igen i utallige banebrydende undersøgelser i en periode på kun et par år."

"The recurrent impact of the Sagittarius dwarf on the Milky Way star formation history" af T. Ruiz-Lara et al er udgivet i Natur astronomi .