300 és 900 millió évvel ezelőtt a Tejút galaxisunk majdnem ütközött a Nyilas törpe galaxissal. Az ESA Gaia missziójának adatai megmutatják ennek az eseménynek a folyamatos hatását, amikor a csillagok hullámként mozognak egy tó felületén. A galaktikus ütközés része a törpe galaxisnak a sokkal nagyobb Tejút általi folyamatos kannibalizációjának.
"Az elején a vonások nagyon furcsák voltak nekünk." - Teresa Antoja, vezető kutató, Barcelona Universität, Spanyolország.
Gaia fő tudományos célja egy milliárd csillag felmérése galaktikus szomszédságunkban. Ez egy precíz 3D-s térképet készít a Tejútról, és válaszol a galaxisunk eredetével és fejlődésével kapcsolatos kérdésekre. Az ESA 2013-ban elindította a Gaiat egy tervezett ötéves misszió keretében.
Gaia felfedezte a Tejút és a Nyilas törpe galaxis találkozását, a csillagok mozgásának feltérképezésével a Tejút galaktikus korongján. Gaia pontosan méri a milliárd csillag helyzetét és pontos sebességét. Az űrhajó kifejlesztette néhány millió csillag részhalmazának „fázistér” -ét úgy, hogy megbecsülte a csillagok háromdimenziós sebességét. Ez a fázistér, vagy a helyzet és a sebesség kombinációja lehetővé tette a tudósoknak a csillagok csillagmozgásának tanulmányozását a lemezen.
"Kicsit sokkoltam és azt gondoltam, hogy probléma lehet az adatokkal, mert a formák annyira világosak." - Teresa Antoja, Barcelona Universitat, Spanyolország.
A csillagmozgások a fázis térben valami megdöbbentő és váratlanul felfedtek. A spanyolországi Universität de Barcelona vezető kutatót, Teresa Antoja-t megdöbbentette az adatok felfedése. Azt gondolta, hogy problémának kell lennie az adatokban. Csigaszerű mintázat mutatkozott ki, amelyet még soha nem láttak. A minta a csillagok magasságának grafikájában volt a Galaxis síkja felett vagy alatt, ábrázolva a sebességükkel azonos irányba. "Az elején a vonások nagyon furcsák voltak nekünk" - mondja Teresa. "Kicsit sokkoltam és azt gondoltam, hogy probléma lehet az adatokkal, mert a formák annyira világosak."
A Gaia küldetése azonban hatalmas vállalkozás. Adatfeldolgozó és elemző csoportokkal rendelkezik egész Európában, és ezek a csapatok minden adatot teszteltek, mielőtt kiadták. Antoja és kollégái szintén tesztelték az adatokat, hogy kiderüljenek-e hibák a forma megjelenésének. De a hibakeresésük semmit sem hozott. El kellett fogadniuk, hogy a szokatlan és váratlan forma valójában ott van.
"Úgy néz ki, hogy hirtelen feltette a megfelelő szemüveget, és lát mindent, amit korábban nem lehetett látni" - mondja Teresa.
Antoja felismerte, hogy az alak feltárt, mert a Gaia adatai ilyen magas színvonalúak. Olyan volt, mint a megfelelő szemüveg felhelyezése. A következő lépés az volt, hogy kitaláljuk, mi okozta ezt a formát.
A Tejút korong csillagai hullámai olyan voltak, mint egy tó hullámai. "Ez kicsit olyan, mintha egy kő dobna egy tóba, amely hullámként és hullámként kiszorítja a vizet" - magyarázza Teresa. A tó felülete azonban elég gyorsan megnyugszik. A csillagok mozgása több száz millió évig zajlik.
Miután a csapat tudta, hogy valami valódi látnak, elkezdték vizsgálni ezeknek a „hullámoknak” az okát. Mi történt a Tejúttel, hogy előállítsák őket?
A Tejút, mint sok nagy galaxis, kissé kannibál. Az egyik módja annak, hogy annyira megnövekszik, hogy csillagokat vesz fel más csillagfürtökből és más galaxisokból. Miután felszívódtak, ezek a csillagok keverednek a galaxis többi részével. De ebben az esetben a Tejút új tagjai nem keveredtek össze.
Amina Helmi a hollandiai Groningeni Egyetemen dolgozik. Együttműködik a projektben, a második szerző pedig a kapott papíron. Helmi emlékeztetett saját és más kutatók által a Nyilas törpe galaxissal kapcsolatos kutatásokra. Nyilas csak néhány tízmillió csillagot tartalmaz, jóval kevesebb, mint a Tejút 100-400 milliárd csillagát. Helmi tudta, hogy a Tejút eszik a Nyilas galaxist.
Utoljára, amikor a két galaxis közel került egymáshoz, nem ütköztek egymáshoz. De a szoros találkozás gravitációja elég volt ahhoz, hogy megzavarja a Tejút korongjában szereplő egyes csillagokat. Csakúgy, mint egy tó felületét hullámzó dobott kő.
"Pontosan ez a fajta felfedezés, amellyel reméljük, hogy a Gaia adataiból származik." - Timo Prusti, az ESA Gaia Projekttudósa.
A Nyilas és a Tejút közötti legutóbbi találkozás becslése 200 és 1 milliárd évvel ezelőtt volt. És ez az időkeret megegyezik a Gaia-adatok által meghatározott időkerettel.
Nagyon meggyőzőnek tűnik. "A tanulmány határozottan arra utal, hogy galaxisunk korongja dinamikusan fiatal, érzékeny a zavarokra és idővel változik" - mondta Antoja. De továbbra is óvatosság szükséges. A Tejút korongjában lévő csillagok mozgása és a Nyilas galaxis közötti összefüggés egyszerű számítógépes modelleken és elemzéseken alapszik.
A Gaia-adatoknak sokkal többet kell megtanítaniuk a Tejút fejlődéséről. A tanulmány mögött álló csoport az egész jelenséget részletesebben meg kívánja vizsgálni. Sok tennivalónk van, és óriási mennyiségű adatot kell átvágni.
„A felfedezés könnyű volt; a értelmezés nehezebb. És jelentésének és következményeinek teljes megértése több évet is igénybe vehet. ” - mondta Amina.
"Pontosan ez a fajta felfedezés, amellyel reméljük, hogy a Gaia adataiból származik" - tette hozzá Timo Prusti, az ESA Gaia Projekttudósa.
- ESA sajtóközlemény: A GAIA utal a galaxis turbulens életére
- Universität de Barcelona Sajtóközlemény: A GAIA remegést észlel a Tejútban
- GAIA Mission Home
- Kutatási cikk: Dinamikusan fiatal és gondtalan tejútlemez
