Kunstnerisk fremstilling av sammenslåingen Mellom gaia-Enceladus-galaksen og Melkeveien, som fant sted under Galaksens tidlige formasjonsstadier for 10 milliarder år siden.
ESAS Gaia-oppdrag har gjort et stort gjennombrudd i å avdekke melkeveiens formasjonshistorie.
I Stedet for å danne alene, fusjonerte Vår Galakse med en annen stor galakse tidlig i livet, rundt 10 milliarder år siden. Bevisene er strødd over himmelen rundt oss, men Det har tatt Gaia og dens ekstraordinære presisjon for å vise oss hva Som har gjemt seg i vanlig syn hele tiden.
Gaia måler posisjon, bevegelse og lysstyrke av stjerner til enestående nivåer av nøyaktighet.
Ved hjelp av de første 22 månedene med observasjoner, så et team av astronomer ledet Av Amina Helmi, Universitetet I Groningen, Nederland, på syv millioner stjerner – de som har full 3d – posisjoner og hastigheter tilgjengelig-og fant at rundt 30 000 av dem var en del av En merkelig samling som beveget seg gjennom Melkeveien. Spesielt de observerte stjernene passerer for tiden vårt solområde.
datasimulering av sammenslåingen mellom en galakse som Den Unge Melkeveien, hvis stjerner er vist i cyan, og en mindre galakse, angitt i rødt.Ifølge en studie basert PÅ DEN andre datautgivelsen AV ESAS Gaia-oppdrag, anslår astronomer at en betydelig sammenslåing som den som er vist i denne animasjonen, har skjedd under Melkeveiens tidlige formasjonsstadier, for ti milliarder år siden. En slik fusjon har ført til to viktige komponenter i Vår Galakse, haloen og den tykke platen.Stjerner som tilhører den accreted galaxy, Som har blitt kalt Gaia-Enceladus, er ispedd melkeveiens stjerner og kan ses over hele himmelen, men kan bare bli avslørt takket Være Gaias ekstraordinære presisjon.Simuleringen som vises i denne animasjonen er beskrevet i artiklene ved Á. Villalobos og A. Helmi utgitt i 2008 og 2009.Galactic ghosts: Gaia avdekker en stor hendelse i Dannelsen Av Melkeveien. Kreditt: Koppelman ,Villalobos & Helmi, Kapteyn Astronomical Institute, University Of Groningen, Nederland
vi er så dypt innebygd i denne samlingen at stjernene omgir oss nesten helt, og så kan ses over det meste av himmelen.
selv om de er ispedd andre stjerner, skiller stjernene i samlingen Seg ut i Gaia-dataene fordi De alle beveger seg langs langstrakte baner i motsatt retning til flertallet Av Galaksens andre hundre milliarder stjerner, inkludert Solen.
De skiller seg også ut i Det såkalte Hertzprung-Russell-diagrammet – som brukes til å sammenligne stjernens farge og lysstyrke – noe som indikerer at de tilhører en tydelig distinkt stjernepopulasjon.
det store antallet stjerner som beveger seg merkelig involverte amina og hennes kolleger, som mistenkte at De kunne ha noe å gjøre Med Melkeveiens dannelseshistorie og satte seg i gang med å forstå deres opprinnelse.
Tidligere hadde Amina og hennes forskergruppe brukt datasimuleringer for å studere hva som skjer med stjerner når to store galakser smelter sammen. Da Hun sammenlignet Dem Med Gaia-dataene, matchet de simulerte resultatene observasjonene.
«samlingen av stjerner vi fant Sammen Med Gaia, har alle egenskapene til hva du kan forvente fra restene av en galaktisk fusjon,» sier amina, hovedforfatter av papiret som ble publisert i Dag I Nature.
Kunstnerisk framstilling av rester Av gaia-Enceladus-galaksen. Gaia-Enceladus fusjonerte med vår Melkeveigalakse i løpet av sine tidlige formasjonsstadier, for 10 milliarder år siden, og dets rusk kan nå finnes i Hele Galaksen. Posisjonene og bevegelsene til stjernene (vist med gule piler) er ment å representere de av stjerner som opprinnelig tilhørte Gaia-Enceladus. De har blitt hentet fra en eksisterende datasimulering av en fusjon med lignende egenskaper som avdekket Av Gaia.
med andre ord, samlingen er det de forventet fra stjerner som en gang var en del Av En annen galakse og har blitt konsumert Av Melkeveien. Stjernene danner nå det meste av Galaksens indre halo – en diffus komponent av gamle stjerner som ble født i tidlige tider og nå omgir hovedparten Av Melkeveien, kjent som den sentrale bulgen og skiven.
den Galaktiske skiven i seg selv består av to deler. Det er den tynne skiven, som er noen få hundre lysår dyp og inneholder mønsteret av spiralarmer laget av lyse stjerner. Og det er den tykke platen, som er noen få tusen lysår dyp. Den inneholder omtrent 10-20 prosent Av Galaksens stjerner, men dens opprinnelse har vært vanskelig å fastslå.
i Henhold til lagets simuleringer, i tillegg til å forsyne halo-stjernene, kunne den akkreterte galaksen også ha forstyrret Melkeveiens eksisterende stjerner for å bidra til å danne den tykke skiven.
«Vi ble bare sikre på vår tolkning etter å ha komplementert Gaia-dataene med ytterligere informasjon om stjernens kjemiske sammensetning, levert av den bakkebaserte APOGEE-undersøkelsen,» sier Carine Babusiaux, Université Grenoble Alpes, Frankrike, og andre forfatter av papiret.
Stjerner som dannes i forskjellige galakser har unike kjemiske sammensetninger som samsvarer med forholdene i hjemmegalaksen. Hvis denne stjernesamlingen faktisk var resterne av en galakse som fusjonerte med vår egen, burde stjernene vise et avtrykk av dette i deres sammensetning. Og det gjorde de.
astronomene kalte denne galaksen Gaia-Enceladus etter En Av Gigantene i gammel gresk mytologi, som var avkom Av Gaia, Jorden og Uranus, Himmelen.
» i henhold til legenden ble Enceladus gravlagt under Etna På Sicilia, og ansvarlig for lokale jordskjelv. På samme måte ble stjernene I Gaia-Enceladus dypt begravet I Gaia-dataene, og De har rystet Melkeveien, noe som fører til dannelsen av den tykke skiven,» forklarer Amina.
selv om det ikke var behov for flere bevis, fant teamet også hundrevis av variable stjerner og 13 kulehoper i Melkeveien som følger lignende baner som stjernene Fra Gaia-Enceladus, noe som indikerer at de opprinnelig var en del av dette systemet.
Kulehoper Er grupper på opptil millioner av stjerner, holdt sammen av deres felles tyngdekraft og kretser rundt sentrum av en galakse. Det faktum at så mange hoper kan knyttes Til Gaia-Enceladus er en annen indikasjon på at Dette en gang må ha vært en stor galakse i seg selv, med sitt eget følge av kulehoper.
Videre analyse viste At denne galaksen var omtrent på størrelse Med En Av De Magellanske Skyer-to satellittgalakser omtrent ti ganger mindre Enn Den nåværende Størrelsen På Melkeveien.
For Ti milliarder år siden, Men Da fusjonen med Gaia-Enceladus fant sted, Var Melkeveien selv mye mindre, så forholdet mellom De to var mer som fire til en. Det var derfor helt klart et stort slag mot Vår Galakse.
en kunstnerisk fremstilling av melkeveiens galakse, en omtrent 13 milliarder år gammel stavspiralgalakse som huser noen hundre milliarder stjerner. Til venstre ser vi spiralstrukturen til Den Galaktiske Skiven, hvor de fleste stjernene befinner seg, ispedd en diffus blanding av gass og kosmisk støv. Skiven måler omtrent 100 000 lysår på tvers, Og Solen sitter omtrent halvveis mellom sentrum og periferi. Til høyre viser en kant-på-visning den flate formen på platen. Observasjoner peker på en understruktur: en tynn skive rundt 700 lysår høy innebygd i en tykk skive, ca 3000 lysår høy og befolket med eldre stjerner. Kanten på visningen viser Også Den Galaktiske Bulgen, som ligger i Den sentrale delen Av Melkeveien og er vert for om lag 10 milliarder stjerner, som hovedsakelig er gamle og røde. Bulgen, også synlig i ansiktet på venstre side, har en generell langstrakt form som ligner på en peanutformet stang, med en halv lengde på ca 10.000 lysår, noe Som gjør Melkeveien Til en sperret spiralgalakse. Utover skiven og utbulningen er stjernehopen, en omtrent sfærisk struktur med en radius på rundt 100 000 lysår, som inneholder isolerte stjerner så vel som mange kulehoper – store, kompakte konglomerasjoner av Noen Av De eldste stjernene i Galaksen. På en større skala er Melkeveien innebygd i en enda større halo av usynlig mørk materie.
«Å se At Vi nå begynner å unravel formasjonshistorien Til Milky Way er veldig spennende,» sier Anthony Brown, Leiden University, Nederland, som er medforfatter av papiret og også leder Av Gaia Data Processing And Analysis Consortium Executive.
siden de aller første diskusjonene om å bygge Gaia for 25 år siden, var et av oppdragets hovedmål å undersøke de ulike stjernestrømmene I Melkeveien og rekonstruere Dens tidlige historie. Den visjonen lønner seg.
«Gaia ble bygget for å svare på slike spørsmål,» sier Amina. «Vi kan nå si at Dette er Måten Galaksen ble dannet på i de tidlige epokene. Det er fantastisk. Det er bare så vakkert og gjør at du føler deg så stor og så liten på samme tid.»
«ved å lese stjernenes bevegelser spredt over himmelen, kan Vi nå spole Tilbake Melkeveiens historie og oppdage En viktig milepæl i dannelsen, og Dette er mulig takket Være Gaia,» avslutter Timo Prusti, Gaia – prosjektforsker VED ESA.
Publikasjon: «fusjonen som førte Til dannelsen Av Melkeveiens indre stjernehale og tykk disk» av A. Helmi et al er publisert I Nature.