Seit Jahrzehnten versuchen Astronomen zu verstehen, warum die Milchstraße so verzogen ist, wie sie ist. In den letzten Jahren haben Astronomen angenommen, dass es unsere Nachbarn, die Magellanschen Wolken, sein könnten, die für dieses Phänomen verantwortlich sind. Nach dieser Theorie ziehen diese Zwerggalaxien an der dunklen Materie der Milchstraße und verursachen Schwingungen, die die Wasserstoffgasversorgung unserer Galaxie beeinträchtigen.
Nach neuen Daten des Star-Mapping-Gaia-Observatoriums der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) ist diese Verzerrung jedoch möglicherweise das Ergebnis einer anhaltenden Kollision mit einer kleineren Galaxie. Diese Ergebnisse bestätigen, dass die Verzerrung in unserer Galaxie nicht statisch ist, sondern sich im Laufe der Zeit ändert (auch bekannt als Präzession), und dass dieser Prozess schneller abläuft, als irgendjemand gedacht hätte!
Astronomen wissen seit den späten 1950er Jahren, dass die Scheibe der Milchstraße, auf der sich die meisten Sterne befinden, auf der einen Seite nach oben und auf der anderen nach unten gekrümmt ist. Die Gründe hierfür sind jedoch unklar geblieben. Die Theorien reichen vom Einfluss des intergalaktischen Magnetfelds bis zu den Gravitationseffekten eines unregelmäßig geformten Halos aus dunkler Materie.
Um dies zu beleuchten, konsultierte ein Team von Astronomen des Turin Astrophysical Observatory in Italien und des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Deutschland astrometrische Messungen aus der zweiten Gaia-Datenveröffentlichung (DR2). Dieses neueste Paket (das am 25. April 2018 veröffentlicht wurde) enthält aktualisierte Informationen zu Position, Bewegung und Entfernung von 1,692 Milliarden Sternen.
Mithilfe dieser Daten konnte das Team das Verhalten von Sternen in der äußeren Scheibe untersuchen und anhand dieser Daten bestätigen, dass die Verzerrung der Galaxie nicht statisch ist, sondern ihre Ausrichtung im Laufe der Zeit ändert. Diese Orientierungsänderung, die als Präzession bezeichnet wird, ähnelt der Art und Weise, wie ein Planet aufgrund seiner Rotation um seine Achse ein „Wackeln“ erfährt.
Darüber hinaus stellten sie fest, dass die Präzession dieses Warps viel schneller als erwartet abläuft - weitaus schneller als es ein intergalaktisches Magnetfeld oder ein Halo aus dunkler Materie tun könnte. Das Team schloss daraus, dass etwas Stärkeres die Form unserer Galaxie beeinflussen muss, wie eine Kollision mit einer anderen Galaxie.
Die Studie mit dem Titel „Hinweise auf eine sich dynamisch entwickelnde galaktische Verzerrung“, die ihre Ergebnisse beschreibt, wurde kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht Naturastronomie. Wie Eloisa Poggio vom Turroph Astrophysical Observatory, der Hauptautor der Studie, in einer Pressemitteilung der ESA erklärte:
„Wir haben die Geschwindigkeit der Verzerrung gemessen, indem wir die Daten mit unseren Modellen verglichen haben. Basierend auf der erhaltenen Geschwindigkeit würde die Kette in 600 bis 700 Millionen Jahren eine Umdrehung um das Zentrum der Milchstraße ausführen. Das ist viel schneller als erwartet, basierend auf Vorhersagen anderer Modelle, beispielsweise derjenigen, die die Auswirkungen des nicht sphärischen Halos untersuchen. "
Die Geschwindigkeit der Präzession des Warps ist jedoch langsamer als die Geschwindigkeit, mit der Sterne in der Milchstraße um das galaktische Zentrum kreisen. Zum Beispiel umkreist unsere Sonne das Zentrum der Milchstraße mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 230 km / s (828.000 km / h) und benötigt etwa 220 Millionen Jahre, um eine einzelne Umlaufbahn zu vollenden.
Derzeit ist nicht bekannt, welche Galaxie die Welligkeit verursachen könnte oder wann die Kollision begann. Das Team vermutet jedoch, dass es sich um die Sagittarius Dwarf Galaxy handeln könnte, eine elliptisch geformte Sammlung von etwa 10.000 Sternen, die die Milchstraße von Pol zu Pol und in einer Entfernung von etwa 50.000 Lichtjahren umkreist.
Astronomen glauben, dass diese Zwerggalaxie allmählich von der Milchstraße absorbiert wird. Es wird angenommen, dass sie in der Vergangenheit mehrmals durch die Scheibe der Milchstraße gestürzt ist. Wenn das Geräusch jemanden nervös macht, sollte er sich trösten, dass diese Veränderungen auf galaktischer Ebene und sehr weit entfernt stattfinden - daher werden sie keine spürbaren Auswirkungen auf das Leben auf der Erde haben.
Diese Forschung dient als Beispiel für die beispiellose Fähigkeit des Gaia-Observatoriums, unsere Galaxie in 3D abzubilden, sowie für die Art der Forschung, die dies ermöglicht. Ronald Drimmel, ein Forschungsastronom am Astrophysical Observatory in Turin und Mitautor des Papiers, beschrieb es wie folgt:
„Es ist, als hätte man ein Auto und versucht, die Geschwindigkeit und Fahrtrichtung dieses Autos über einen sehr kurzen Zeitraum zu messen und dann anhand dieser Werte die vergangene und zukünftige Flugbahn des Autos zu modellieren. Wenn wir solche Messungen für viele Autos durchführen, könnten wir den Verkehrsfluss modellieren. In ähnlicher Weise können wir durch Messen der scheinbaren Bewegungen von Millionen von Sternen über den Himmel Prozesse im großen Maßstab wie die Bewegung der Kette modellieren. “
Diese Ergebnisse ähneln anderen Forschungsergebnissen, die dank gemacht wurden Gaia. Im Jahr 2018 nutzte ein Team von Astronomen die Missionsdaten der ersten 22 Monate, um festzustellen, dass die Milchstraße und andere Galaxien in der fernen Vergangenheit Kollisionen und Fusionen erlitten haben, deren Beweise noch heute in den Bewegungen großer Gruppen von Sternen sichtbar sind.
"Mit Gaia haben wir zum ersten Mal eine große Datenmenge über eine große Anzahl von Sternen, deren Bewegung so genau gemessen wird, dass wir versuchen können, die Bewegungen der Galaxie im großen Maßstab zu verstehen und ihre Entstehungsgeschichte zu modellieren." sagte Jos de Bruijne, der stellvertretende Projektwissenschaftler von Gaia. „Das ist etwas Einzigartiges. Das ist wirklich die Gaia-Revolution. “
Die Mission ist derzeit im sechsten Jahr und wird (mit Ausnahme von Erweiterungen) bis 2022 weiterhin astrometrische Daten sammeln. In der Zwischenzeit warten die Astronomen gespannt auf die nächsten beiden Veröffentlichungen von Gaia-Daten (DR3 und DR4), die für Ende 2020 geplant sind und in der zweiten Hälfte des Jahres 2021. Angesichts dessen, was wir bereits aus dieser Mission gelernt haben, kann man nur über die anderen Geheimnisse spekulieren, die es helfen wird, sie zu lösen!
