에서의 가이아 임무는 은하수의 형성 역사를 푸는 데 큰 돌파구를 만들었습니다.
우리 은하는 혼자 형성되는 대신 약 100 억년 전에 다른 큰 은하와 합병되었습니다. 증거는 우리 주변의 하늘을 가로 질러 산재 해 있지만,가이아와 그 특별한 정밀도를 통해 눈에 잘 띄는 곳에 숨어있는 것을 보여주었습니다.
가이아는 별의 위치,움직임 및 밝기를 전례없는 수준의 정확도로 측정합니다.
관측 첫 22 개월 동안,네덜란드 흐로닝언 대학교 아미나 헬미가 이끄는 천문학자 팀은 700 만개의 별들(3 차원 위치와 속도를 모두 사용할 수 있는 별들)을 조사한 결과,그 중 약 30,000 개가 은하수를 통과하는’이상한 집합체’의 일부라는 것을 발견했다. 특히 관측 된 별은 현재 우리 태양 이웃을 지나가고 있습니다.
청록색으로 표시된 어린 은하와 같은 은하와 빨간색으로 표시된 작은 은하 사이의 합병에 대한 컴퓨터 시뮬레이션.에서의 가이아 임무의 두 번째 데이터 릴리스를 기반으로 한 연구에 따르면,천문학 자들은이 애니메이션에 표시된 것과 같은 중요한 병합 사건이 100 억년 전에 은하수의 초기 형성 단계에서 발생했다고 추정합니다. 이러한 합병은 우리 은하의 두 가지 중요한 구성 요소 인 후광과 두꺼운 원반으로 이어졌습니다.가이아-엔셀라두스라는 이름이 붙어있는 은하에 속하는 별들은 은하수 별들과 산재 해 있으며 전체 하늘을 가로 질러 볼 수 있지만 가이아의 특별한 정밀도 덕분에 밝혀 질 수 있습니다.이 애니메이션에 표시된 시뮬레이션은 논문에 설명되어 있습니다. 헬미는 2008 년과 2009 년에 출판되었습니다.추가 정보:은하 유령:가이아는 은하수 형성의 주요 사건을 폭로합니다. 제공:코펠 만,빌라로 보스&헬미,캅 테인 천문 연구소,흐로 닝언 대학,네덜란드
우리는 너무 깊이 별이 거의 우리를 둘러싸고,그래서 하늘의 대부분을 통해 볼 수있는이 컬렉션에 포함되어있다.
비록 그들이 다른 별들과 산재 해 있지만,수집 된 별들은 모두 태양을 포함하여 은하계의 다른 천억 별들과 반대 방향으로 길쭉한 궤도를 따라 움직이기 때문에 가이아 데이터에서 두드러졌다.
그들은 또한 별의 색과 밝기를 비교하는 데 사용되는 소위 헤르츠 프룽-러셀 다이어그램에서 두드러졌으며,이는 그들이 분명히 별개의 항성 집단에 속한다는 것을 나타냅니다.
이상한 움직이는 별들의 수는 아미나와 그녀의 동료들을 흥미롭게 만들었는데,그들은 은하수의 형성 역사와 관련이 있다고 의심하고 그 기원을 이해하기 위해 노력했습니다.
과거에 아미나와 그녀의 연구 그룹은 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 두 개의 큰 은하가 합쳐질 때 별에 어떤 일이 일어나는지 연구했다. 그녀가 가이아 데이터와 비교했을 때 시뮬레이션 된 결과는 관측치와 일치했습니다.
“우리가 가이아와 함께 발견 한 별들의 수집은 은하 합병의 파편으로부터 기대할 수있는 모든 속성을 가지고 있습니다.”라고 오늘 자연에서 발표 된 논문의 수석 저자 인 아미나는 말합니다.
가이아-엔셀라두스 은하의 파편에 대한 작가의 인상. 가이아-엔셀라두스는 100 억 년 전 초기 형성 단계에서 우리 은하와 합병되었으며,그 파편은 이제 은하계 전체에서 발견 될 수 있습니다. 별의 위치와 움직임(노란색 화살표로 표시)은 원래 가이아-엔셀라두스에 속한 별의 위치를 나타내기위한 것입니다. 그들은 가이아에 의해 발견 된 것과 유사한 특성을 가진 합병에 대한 기존의 컴퓨터 시뮬레이션에서 추출되었습니다.
즉,수집은 한 때 다른 은하의 일부 였고 은하수에 의해 소비 된 별에서 기대했던 것입니다. 별은 이제 우리 은하의 내부 후광의 대부분을 형성–초기 시간에 태어난 지금은 중앙 벌지 및 디스크로 알려진 은하수의 주요 대부분을 둘러싸고있는 오래된 별의 확산 구성 요소입니다.
은하의 원반 자체는 두 부분으로 구성되어 있다. 몇 백 광년 깊이의 얇은 원판이 있으며 밝은 별들이 만든 나선형 팔의 패턴을 담고 있습니다. 그리고 몇 천 광년 깊이의 두꺼운 원반이 있습니다. 그것은 은하의 별의 약 10-20%를 포함하지만 그 기원은 결정하기 어려웠다.
팀의 시뮬레이션에 따르면,후광 별 공급뿐만 아니라,증가 된 은하는 두꺼운 원반을 형성하는 데 도움이되는 은하수의 기존 별들을 방해 할 수 있었다.
“우리는 지상 기반의 최고점 조사에 의해 제공되는 별의 화학적 조성에 대한 추가 정보와 가이아 데이터를 보완 한 후 우리의 해석에 대한 확신이되었다,”카린 바부 소,대학 프랑스 그르노블 알프스,그리고 논문의 두 번째 저자는 말한다.
다른 은하에서 형성되는 별들은 홈 은하의 조건과 일치하는 독특한 화학 성분을 가지고 있습니다. 이 별 모음이 실제로 우리 은하와 합병 된 은하의 잔해 였다면,별들은 그들의 구성에서 이것의 흔적을 보여 주어야합니다. 그리고 그들은 그렇게했습니다.
천문학 자들은 가이아,지구,천왕성,하늘의 자손 인 고대 그리스 신화의 거인 중 한 명을 따라이 은하계를 가이아-엔셀라두스라고 불렀습니다.
“전설에 따르면 엔셀라두스는 시칠리아의 에트나 산 아래에 묻혔으며 지역 지진에 대한 책임이 있습니다. 마찬가지로,가이아-엔셀라두스의 별 깊이 가이아 데이터에 묻혀 있었다,그들은 그 두꺼운 디스크의 형성을 선도,은하수를 흔들었다”아미나는 설명한다.
더 이상의 증거가 필요하지는 않았지만,팀은 또한 은하수에서 가이아-엔셀라두스의 별들과 비슷한 궤도를 따르는 수백 개의 가변성과 13 개의 구상 성단을 발견했는데,이는 그들이 원래 그 시스템의 일부였음을 나타낸다.
구상성단은 서로 중력에 의해 뭉쳐 있고 은하의 중심을 공전하는 수백만 개의 별들로 이루어진 집단이다. 너무 많은 클러스터가 가이아-엔셀라두스와 연결될 수 있다는 사실은 이것이 한때 구상 성단의 측근과 함께 그 자체로 큰 은하 였음에 틀림 없다는 또 다른 징후입니다.
추가 분석에 따르면,이 은하는 마젤란 구름 중 하나의 크기,즉 현재 은하수 크기보다 약 10 배 작은 두 개의 위성 은하의 크기였다.
그러나 100 억 년 전,가이아-엔셀라두스와의 합병이 일어났을 때,은하수 자체는 훨씬 작았 기 때문에 둘 사이의 비율은 4 대 1 과 비슷했습니다. 그러므로 그것은 분명히 우리 은하계에 큰 타격이었습니다.
우리 은하에 대한 작가의 인상,약 130 억 년 된’금지 나선 은하’는 몇 천억 별 곳입니다. 왼쪽의 얼굴-온보기는 대부분의 별들이 위치한 은하 디스크의 나선형 구조를 보여 주며 가스와 우주 먼지의 확산 된 혼합물로 산재 해 있습니다. 디스크는 약 100,000 광년 동안 측정되며 태양은 중심과 주변 사이의 중간 정도입니다. 오른쪽에는 모서리가 있는 보기가 디스크의 평평한 모양을 나타냅니다. 관측은 하부 구조를 가리 킵니다:약 700 광년 높이의 얇은 원반이 두꺼운 원반에 박혀 있으며 약 3000 광년 높이와 오래된 별들로 채워져 있습니다. 보기의 가장자리는 또한 은하계의 중앙 부분에 위치하고 있으며 주로 오래되고 붉은 약 100 억 개의 별을 접대하는 은하 팽창을 보여줍니다. 왼쪽의 얼굴에서 볼 수있는 돌출부는 땅콩 모양의 막대와 비슷한 전체 길쭉한 모양을 가지고 있으며,반 길이는 약 10,000 광년으로 은하수를 금지 된 나선 은하로 만듭니다. 원반과 돌출부 너머에는 별의 후광,약 100,000 광년의 반경을 가진 대략 구형 구조,고립 된 별뿐만 아니라 많은 구상 성단-은하계에서 가장 오래된 별들의 크고 컴팩트 한 대기업을 포함합니다. 더 큰 규모로,은하수는 보이지 않는 암흑 물질의 더 큰 후광에 내장되어 있습니다.
“우리가 지금 은하수의 형성 역사를 해명하기 시작하는 것을 보는 것은 매우 흥미로운,”앤서니 브라운은 말한다,라이덴 대학,네덜란드,누가 논문의 공동 저자 가이아 데이터 처리 및 분석 컨소시엄 임원의 또한 의자.
25 년 전 가이아 건설에 관한 첫 번째 논의 이후,이 임무의 핵심 목표 중 하나는 은하수의 다양한 항성 흐름을 조사하고 초기 역사를 재구성하는 것이 었습니다. 그 비전은 돈을 지불하고 있습니다.
“가이아는 그러한 질문에 답하기 위해 지어졌습니다.”아미나는 말한다. “우리는 이제 이것이 초기 시대에 은하가 형성된 방식이라고 말할 수 있습니다. 그것은 환상적이다. 그것은 너무 아름답고 동시에 너무 크고 작은 느낌을줍니다.”
“하늘을 가로 질러 흩어져있는 별의 움직임을 읽음으로써 우리는 이제 은하수의 역사를 되감고 그 형성의 중요한 이정표를 발견 할 수 있으며 가이아 덕분에 가능합니다.”
출판:”은하수의 내부 별의 후광과 두꺼운 디스크의 형성을 주도 합병”에 의해.