Olivér
9 °C
13 °C
Index - In English In English Eng

Valami nemrég a Tejútrendszerbe ütközött

2018.09.25. 10:10

Csillagászok két független csoportja galaxisunk, a Tejútrendszer csillagainak mozgását vizsgálva feltűnő mintázatot fedezett fel, amely arra enged következtetni, hogy egy szomszédos galaxis valamikor az elmúlt egymilliárd évben a Tejútnak ütközött – írja a Csillagaszat.hu.

A Gaia űrszonda pontos méréseket szolgáltatott egymilliárd csillag távolságáról és mozgásáról. A 2018. áprilisi adatok izgalmas eredményekre vezettek: a szonda nemcsak újabb közeli csillaghalmazokat fedezett fel, de információval szolgált távoli galaxisok mozgásáról is. A csillagászok a saját galaxisunkat is vizsgálták az új adatok tükrében.

Teresa Antoja, a Barcelonai Egyetem kutatója munkatársaival váratlan mintázatot fedezett fel, amikor hatmillió közeli csillag pontos távolság- és sebességadatait vizsgálta a Gaia adatállományából. Első látásra a csillagok helyzetében semmi szokatlan nem látszott. Amikor azonban a csillagok mozgását, különösen annak a Tejút síkjában lévő és arra merőleges komponenseit hasonlították össze az égitestek fősíktól mért távolságával, egy spirál alakzatra lettek figyelmesek. Kiderült például, hogy a síkra merőleges sebességek összefüggést mutatnak a síkbeli sebességekkel, és sok csillagot közös diagramon ábrázolva az eloszlás spirált rajzol ki. Felfedezésüket a Nature folyóiratban tették közzé.

Az animáció a spirális forma kialakulását demonstrálja: a pontok az egyes csillagok Tejút síkjához viszonyított távolságát mutatják az arra merőleges sebességükhöz képest. Az animáció kezdetén mindegyik csillag a grafikon egy kis területén sűrűsödik. Ahogy telik az idő, a grafikonon minden csillag az óramutató járásával megegyező irányban halad, végül spirál alakban oszlanak el.
Az animáció a spirális forma kialakulását demonstrálja: a pontok az egyes csillagok Tejút síkjához viszonyított távolságát mutatják az arra merőleges sebességükhöz képest. Az animáció kezdetén mindegyik csillag a grafikon egy kis területén sűrűsödik. Ahogy telik az idő, a grafikonon minden csillag az óramutató járásával megegyező irányban halad, végül spirál alakban oszlanak el.
Fotó: Teresa Antoja

A galaxis legtöbb csillaga a korongban található, és a galaxis központja körül kering. Az a tény, hogy a durván körkörös pályák korrelálnak a síkra merőleges mozgásokkal, és spirál alakot hoznak létre, arra utal, hogy valami kibillentette a korongot az egyensúlyából. A spirál nagyméretű gravitációs zavarokat jelent, amelyek okozója valószínűleg egy kisebb galaxissal való találkozás lehetett. Amikor galaxisunk kialakult, gyakran történtek hasonló ütközések, de ezek több százmillió év alatt elsimultak. Mivel a találkozás hatásai ma is látszanak,

valami a közelmúltban zavarhatta meg a Tejút korongjának szerkezetét.

A Gaia által jobban megismerhetjük a csillagok távolságát és mozgását, de kémiai összetételükről is többet tudhatunk meg. A csillagok főként hidrogénből és héliumból állnak, de a nehezebb elemek mennyisége felfedheti a csillagok korát és egyéb tulajdonságait. A földi spektroszkópiai felmérések, mint például az ausztráliai obszervatóriumban folyó Galaktikus Archeológia program (Galactic Archaeology with HERMES, GALAH), részletes méréseket végeztek több százezer csillag kémiai tulajdonságainak feltérképezésére. A Gaia és a GALAH adatainak felhasználásával Joss Bland-Hawthorn a Sydney-i Egyetemről és munkatársai összehasonlító vizsgálatokat végeztek: nemcsak a csillagok mozgását, de az azokban található nehéz elemeket is megfigyelték, hogy jobban megérthessék a spirális mintázatot. Az általuk írt tanulmány az arXiv preprint portálon jelent meg.

Művészi ábrázolás a csillagok sebességének perturbációjáról galaxisunkban, amikor egy másik, kisebb galaxis több százmillió évvel ezelőtt nekiütközött.
Művészi ábrázolás a csillagok sebességének perturbációjáról galaxisunkban, amikor egy másik, kisebb galaxis több százmillió évvel ezelőtt nekiütközött.
Fotó: esa

A csillagok egymást követő generációi mind nagyobb és nagyobb mennyiségben tartalmaznak olyan elemeket, amelyek a héliumnál nehezebbek. Ezeket a csillagászok – a kémikusok nagy bánatára – egyszerűen fémeknek nevezik. A fémtartalom alapján megbecsülhető a csillagok kora: minél több fém van bennük, annál fiatalabbak. Bland-Hawthorn a GALAH és a Gaia adatait felhasználva a Tejútrendszerben egy fémgazdag fiatalabb, és egy fémekben szegény, idősebb réteget azonosított.

A síkra merőleges elmozdulások okozta spirálszerű minta a fémben gazdag csillagpopulációban jobban látható, így a csillagászok meg tudták becsülni, mikor találkozott galaxisunk a betolakodóval. Bland-Hawthorn csapatának becslése szerint közel 500 millió éve történt az ütközés. Ez egybecseng Antoja csapatának becslésével, ami 300 és 900 millió évvel ezelőttre teszi az eseményt. Kiderült, hogy a Sagittarius elliptikus törpegalaxis került közel a Tejútrendszerhez legalább 200 millió, legfeljebb egymilliárd évvel ezelőtt, így nagy eséllyel ez a galaktikus baleset vétkese.

A találkozás gravitációs hatása máig érezhető, a törpegalaxis lassan darabokra szakad.

Ez a felfedezés még csak a kezdet. A Gaia precíz mérései más összefüggő mozgásmintákra is következtetni engednek: ilyenekre utalnak a spirált kiegészítő csigahéjak és gerincek is. Ezen minták azonosításával és kialakulásuk megértésével a csillagászok feltárhatják galaxisunk fejlődésének útját, és következtethetnek azokra a találkozásokra, amelyek más galaktikus szomszédainkkal történtek.