Galaktisk bar paradoks løst i kosmisk dans

Nyt lys er blevet kastet over en mystisk og langvarig gåde i hjertet af vores galakse. Det nye værk tilbyder en potentiel løsning på det såkaldte "galaktiske bar paradoks, " hvorved forskellige observationer producerer modstridende skøn over bevægelsen af ​​de centrale områder af Mælkevejen. Resultaterne er publiceret i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .

De fleste spiralgalakser, som vores hjem Mælkevejen, vært for en stor bar-lignende struktur af stjerner i deres centrum. Viden om den sande stangstørrelse og rotationshastighed er afgørende for at forstå, hvordan galakser dannes og udvikler sig, samt hvordan de danner lignende stænger i hele universet.

Imidlertid har vores galakse stangstørrelse og rotationshastighed været stærkt bestridt i de sidste 5 år; mens studier af stjerners bevægelser nær Solen finder en bjælke, der er både hurtig og lille, direkte observationer af den galaktiske centrale region er enige om en, der er betydeligt langsommere og større.

Den nye undersøgelse, af et internationalt hold af videnskabsmænd ledet af Tariq Hilmi fra University of Surrey og Ivan Minchev fra Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP), foreslår en indsigtsfuld løsning på denne uoverensstemmelse. Analyserer avancerede galaksedannelsessimuleringer af Mælkevejen, de viser, at både stangens størrelse og dens rotationshastighed svinger hurtigt i tid, hvilket får bjælken til at se op til dobbelt så lang og rotere 20 procent hurtigere på bestemte tidspunkter.

Stangpulseringerne skyldes dets regelmæssige møder med de galaktiske spiralarme, i hvad der kan beskrives som en "kosmisk dans". Når stangen og spiralarmen nærmer sig hinanden, deres gensidige tiltrækning på grund af tyngdekraften får stangen til at sænke farten, og spiralen går hurtigere. Når først tilsluttet, de to strukturer bevæger sig som én, og bjælken virker meget længere og langsommere, end den faktisk er. Da danserne splittes fra hinanden, stangen accelererer, mens spiralen sænker farten igen.

"Kontroversen om den galaktiske bar kan så enkelt løses, hvis vi tilfældigvis lever på et tidspunkt, hvor baren og spiralen er forbundet, giver illusionen af ​​en stor og langsom bar, " kommenterer Dr. Minchev. "Men bevægelsen af ​​stjernerne nær Solen forbliver styret af barens sande, meget mindre natur, og så disse observationer virker modstridende."

Nylige observationer har bekræftet, at den indre Mælkevejs spiralarm i øjeblikket er forbundet med baren, hvilket sker cirka en gang hvert 80. million år ifølge simuleringerne. Data fra den kommende 3. dataudgivelse af Gaia-missionen vil være i stand til at teste denne model yderligere, og fremtidige missioner vil opdage, om dansen fortsætter i andre galakser på tværs af universet.