Między 300 a 900 milionami lat temu nasza galaktyka Drogi Mlecznej prawie zderzyła się z galaktyką karłowatą Strzelca. Dane z misji Gaia ESA pokazują ciągły efekt tego wydarzenia, gdy gwiazdy poruszają się jak fale na powierzchni stawu. Zderzenie galaktyczne jest częścią trwającej kanibalizacji galaktyki karłowatej przez znacznie większą Drogę Mleczną.
„Na początku cechy były dla nas bardzo dziwne”. - Teresa Antoja, Lead Researcher, Universität de Barcelona, Hiszpania.
Głównym celem naukowym Gai jest zbadanie miliarda gwiazd w naszym galaktycznym sąsiedztwie. Tworzy precyzyjną mapę 3D Drogi Mlecznej i odpowiada na pytania dotyczące pochodzenia i ewolucji naszej galaktyki. ESA uruchomiła Gaię w 2013 r. W ramach planowanej pięcioletniej misji.
Gaia odkryła spotkanie Drogi Mlecznej z galaktyką karłowatą Strzelca, mapując ruch gwiazd w dysku galaktycznym Drogi Mlecznej. Gaja dokładnie mierzy pozycje i precyzyjne prędkości miliarda gwiazd. Statek kosmiczny opracował tak zwaną „przestrzeń fazową” dla podzbioru kilku milionów gwiazd, szacując prędkości trójwymiarowe dla tych gwiazd. Ta przestrzeń fazowa lub połączenie pozycji i prędkości pozwoliło naukowcom badać ruch gwiazd w dysku.
„Byłem trochę zszokowany i pomyślałem, że może być problem z danymi, ponieważ kształty są tak wyraźne”. - Teresa Antoja, Universitat de Barcelona, Hiszpania.
Gwiezdne ruchy w przestrzeni fazowej ujawniły coś szokującego i nieoczekiwanego. Teresa Antoja, wiodąca badaczka z Universität de Barcelona w Hiszpanii, była zszokowana tym, co ujawniły dane. Pomyślała, że w danych musi być problem. Wyróżniał się wzór ślimaka, którego nigdy wcześniej nie widziano. Wzór znajdował się na wykresie wysokości gwiazd powyżej lub poniżej płaszczyzny Galaktyki, wykreślonej względem ich prędkości w tym samym kierunku. „Na początku cechy były dla nas bardzo dziwne” - mówi Teresa. „Byłem trochę zszokowany i pomyślałem, że może być problem z danymi, ponieważ kształty są tak wyraźne”.
Ale misja Gaia to ogromne przedsięwzięcie. Ma zespoły przetwarzania i analizy danych w całej Europie, które testowały wszystkie dane przed ich opublikowaniem. Antoja i jej koledzy również przetestowali dane, aby sprawdzić, czy błędy spowodowały pojawienie się kształtu. Ale ich polowanie na błędy nic nie wykazało. Musieli zaakceptować fakt, że niezwykły i nieoczekiwany kształt rzeczywiście tam był.
„Wygląda na to, że nagle założyłeś odpowiednie okulary i widzisz wszystkie rzeczy, których wcześniej nie było widać” - mówi Teresa.
Antoja rozpoznał, że kształt został ujawniony, ponieważ dane z Gai były tak wysokiej jakości. To było jak zakładanie odpowiednich okularów. Następnym krokiem było ustalenie, co spowodowało ten kształt.
Fale w gwiazdach dysku Drogi Mlecznej były jak fale na stawie. „To trochę jak rzucanie kamieniem w staw, który wypiera wodę w postaci fal i fal”, wyjaśnia Teresa. Jednak powierzchnia stawu uspokaja się dość szybko. Ruch gwiazd trwa od setek milionów lat.
Gdy zespół wiedział, że widzą coś prawdziwego, zaczął badać przyczynę tych „zmarszczek”. Co stało się z Drogą Mleczną, aby je wytworzyć?
Droga Mleczna, podobnie jak wiele dużych galaktyk, jest trochę kanibalem. Jednym ze sposobów, w jaki jest tak duży, jest pochłanianie gwiazd z innych gromad gwiazd i innych galaktyk. Po wchłonięciu gwiazdy te mieszają się z resztą galaktyki. Ale w tym przypadku nowi członkowie Drogi Mlecznej nie włączyli się.
Amina Helmi pracuje na uniwersytecie w Groningen w Holandii. Jest współpracownikiem przy projekcie i drugim autorką powstałego artykułu. Helmi przypomniała sobie badania przeprowadzone przez siebie i innych badaczy nad galaktyką karłowatą Strzelca. Strzelec zawiera tylko kilkadziesiąt milionów gwiazd, o wiele mniej niż 100 do 400 miliardów gwiazd Drogi Mlecznej. Helmi wiedziała, że Droga Mleczna zjada galaktykę Strzelca.
Ostatnim razem, gdy dwie galaktyki zbliżyły się do siebie, nie zderzyły się. Ale grawitacja z tego bliskiego spotkania była wystarczająca, aby zakłócić niektóre gwiazdy na dysku Drogi Mlecznej. Zupełnie jak rzucony kamień falujący na powierzchni stawu.
„Właśnie tego rodzaju odkrycia spodziewaliśmy się na podstawie danych Gaia.” - Timo Prusti, Gaia Project Scientist w ESA.
Szacunek dla ostatniego spotkania Strzelca i Drogi Mlecznej wynosił od 200 milionów do 1 miliarda lat temu. Ten przedział czasowy jest zgodny z przedziałem czasowym ustalonym na podstawie danych Gaia.
Brzmi bardzo przekonująco. „Badanie zdecydowanie wskazuje, że dysk naszej galaktyki jest dynamicznie młody, wrażliwy na zakłócenia i zmieniający się w czasie”, powiedział Antoja. Ale nadal należy zachować ostrożność. Korelacja między ruchem gwiazd w dysku Drogi Mlecznej a galaktyką Strzelca opiera się na prostych modelach komputerowych i analizach.
Dane Gaia mają wiele więcej do nauczenia o ewolucji Drogi Mlecznej. Zespół odpowiedzialny za badanie zamierza dokładniej zbadać całe zjawisko. Jest wiele do zrobienia i ogromna ilość danych do przeszukania.
„Odkrycie było łatwe; interpretacja jest trudniejsza. A pełne zrozumienie jego znaczenia i implikacji może potrwać kilka lat. ” powiedziała Amina.
„Jest to dokładnie takie odkrycie, które, jak mieliśmy nadzieję, pochodzi z danych Gaia”, dodał Timo Prusti, naukowiec projektu Gaia z ESA.
- Komunikat prasowy ESA: Wskazówki GAIA dotyczące burzliwego życia naszej galaktyki
- Komunikat prasowy Universität de Barcelona: GAIA wykrywa wstrząs w Drodze Mlecznej
- Strona główna misji GAIA
- Artykuł badawczy: Dynamicznie młody i perforowany dysk Drogi Mlecznej
