A csillagászok egy ideje tudták, hogy a galaxisok közötti ütközések vagy összeolvadások a kozmikus evolúció szerves részét képezik. Amellett, hogy a galaxisok növekedését okozzák, ezek az egyesülések új csillagképződési köröket is előidéznek, mivel friss gázt és port fecskendeznek a galaxisba. A jövőben a csillagászok becslése szerint a Tejút-galaxis egyesül az Andromeda-galaxissal, valamint időközben a Kis- és a Nagy Magellán-felhőkkel.
A New York-i Flatiron Intézet Számítástechnikai Asztrofizikai Központjának (CCA) kutatói által elért új eredmények szerint a Magellán Felhőkkel való esetleges egyesülésünk eredményei már érezhetők. Az Amerikai Csillagászat Társaságának ezen a héten tartott 235. ülésén bemutatott eredmények szerint galaxisunk szélén kialakuló csillagok lehetnek azok a törpe galaxisok, amelyek összeolvadnak a sajátunkkal.
A Honolulu-ban, kedden (január 8.) tartott bemutató során a kutatócsoport elmagyarázta, hogy az ESA Gaia az obszervatórium feltárta egy fiatal csillagfürt létezését a Tejút hala szélén. Ezt a klasztert Price-Whelan 1-nek nevezték el, a csapatvezető Adrian M. Price-Whelan (a CCA kutató munkatársa) tiszteletére.
Még meglepőbb volt az a tény, hogy a klaszterből kapott spektrumok azt mutatták, hogy valószínűleg azokból a gázáramból képződnek, amelyek a Nagy Magellán Felhő egyik karjából származnak. A felfedezés azt sugallja, hogy ez a galaxisokból kilépő gázáram, amelyet Leading Arm II néven ismert, jóval közelebb van a Tejúthoz, mint azt korábban gondoltuk (és közelebb is ahhoz, hogy az ütközzen vele).
Természetesen a csillagcsoportok azonosítása galaxisunkban nehéz, mivel a csillagok valószínűleg az égbolton vannak csoportosítva, de a valóságban hatalmas távolságok választják el egymástól. Ezenkívül a csillagok egy ponton egymáshoz közel helyezkedhetnek el, de akkor különböző irányba mozognak. Az egymáshoz csoportosított csillagok meghatározásához a csillagok helyzetének pontos mérését kell elvégezni az idő függvényében (más néven: asztrometria).
Ez a program célja Gaia misszió, amely 2013 óta gyűjt adatokat mintegy 1,7 milliárd égi tárgy helyzetéről, távolságairól és megfelelő mozgásairól. A misszió által kiadott legfrissebb adatkészlet felhasználásával Price-Whelan és kollégái bizonyítékokat kerestek a nagyon kék fiatal csillagokról amelyek csomók mozogtak velük. Miután többet azonosítottak, egymással egyeztették őket, hogy megszüntessék az ismert klasztereket.
Végül csak egy maradt: egy viszonylag fiatal csillagfürt, amely körülbelül 117 millió éves és a Tejút távoli szélén található. Ahogy Price-Whelan kifejtette:
„Ez egy bűvölő csillaghalmaz - összesen kevesebb, mint néhány ezer -, de ennek jelentős következményei vannak a Tejút helyi területén kívül is. Nagyon, nagyon távol van. Ez túlmutat a Tejút bármely ismert fiatal csillagánál, amelyek jellemzően a lemezen vannak. Tehát azonnal olyan voltam, hogy 'Szent dohányzik, mi ez?'
A klaszter elhelyezkedése a Tejút „halogájába” helyezi, galaxisunk külső régiójában, amely a spirális karokon kívül helyezkedik el. Noha a galaxis tömegének nagy részét tartalmazza, sokkal sötétebb, mint a spirálkarok, ahol a Tejút csillagok többsége található. A régióban található egy „Magellanic Stream” néven ismert gázfolyó is, amely az SMC és az LMC legkülső szélét képezi, és a Tejút felé halad.
Ez a patak fémszegény, ellentétben a Tejút külső részein található gázfelhőkkel. Ez lehetővé tette David Nidevernek, a Montana Állami Egyetem adjunktusának és a tanulmány társszerzőjének annak megállapítását, hogy az újfajta csillagfürt extragalaktikus eredetű. A klaszter 27 legfényesebb csillagának fémtartalmának elemzésével megállapította, hogy fémsége hasonló a Magellán-patak fémtartalmához.
Ezen eredmények alapján a csoport arra a következtetésre jutott, hogy a klaszter gázként képződött a Magellán patakból áthaladt a Tejút halán. A galaxisunk gravitációs vonzódásával kombinálva a halogán áthaladva olyan húzóerőt hoztak létre, amely a gázt addig szorította össze, hogy az összecsukódjon, új csillagokat képezzen. Az idő múlásával a csillagok előrehaladtak a gázáram előtt és csatlakoztak a külső Tejúthoz.
Ennek a klaszternek a tanulmányozása jelentős hatással lehet a galaxisunk fejlődésének megértésére. Például a csillagászok eddig nem tudták hatékonyan korlátozni a távolságot a Magellán-patak és galaxisunk között. De az új csillagfürt felfedezésének köszönhetően Price-Whelan és kollégái azt jósolják, hogy a Magellán-patak széle 90 000 fényévnyire van a Tejúttól.
Ez nagyjából fele a korábban előrejelzett távolságnak. Ezenkívül a Tejút külterületén található klaszterek felfedezése azt is felfedheti, hogy a Magellán Felhők a múltban ütköztek-e a galaxisunkkal. Ez a nyilvánvaló tendencia az egyesüléseknél: a két égi tárgy nem ütközik egymással, hanem elhaladnak egymás mellett, és anyagot cserélnek, végül összekapcsolódva egyetlen tárgyt képeznek.
Mint Nidever rámutatott, a csapat megállapításai arra is késztetik a csillagászokat, hogy finomítsák elméleteiket arról, mikor fog a Nagy Magellán Felhő összeolvadni galaxisunkkal:
"Ha a Magellán-patak közelebb áll, különösen a galaxisunkhoz legközelebb álló karhoz, akkor valószínűleg hamarosan beépül a Tejútba, mint ahogyan a jelenlegi modell előrejelzi. Végül ez a gáz új csillagokká alakul a Tejút korongjában. Jelenleg galaxisunk gyorsabban fogyaszt fel gázt, mint amennyit feltöltenek. Ez a belépő extra gáz segít nekünk a tartály feltöltésében, és megbizonyosodik arról, hogy galaxisunk továbbra is virágzik és új csillagokat képez. ”
Ez a tanulmány a legújabb olyan sorozatban, amelyet a Gaia missziónkkal, amelyek együttesen elősegítik a galaxisunk fejlődésének megértését, és a jövőben is ezt fogják tenni. Az eredetileg a tervek szerint 2018 végéig fejeződik be Gaia A missziót meghosszabbították és 2022-ig működik (a további meghosszabbítások eltiltása).
A következő kiadás Gaia az archív adatokra (EDR3) két részben kerül sor, az első kiadása 2020 harmadik negyedévében, a második pedig 2021 második felében jelenik meg. A Price-Whelan 1 felfedezése és a csapat ezt követő csillagok spektroszkópos elemzése mind a 2006 - ban megjelent cikkek tárgya Az asztrofizikai folyóirat december 5-én és 16-án.
