Przez dziesięciolecia astronomowie próbowali zrozumieć, dlaczego galaktyka Drogi Mlecznej jest wypaczona tak, jak jest. W ostatnich latach astronomowie wysnuli teorię, że to nasi sąsiedzi, Chmury Magellana, są odpowiedzialni za to zjawisko. Zgodnie z tą teorią galaktyki karłowate przyciągają ciemną materię Drogi Mlecznej, powodując oscylacje, które przyciągają zapasy wodoru w naszej galaktyce.
Jednak zgodnie z nowymi danymi z Obserwatorium Gaia mapującego gwiazdy Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), możliwe jest, że ta osnowa jest wynikiem trwającego zderzenia z mniejszą galaktyką. Odkrycia te potwierdzają, że osnowa w naszej galaktyce nie jest statyczna, ale z czasem może ulec zmianie (inaczej precesja) i że proces ten przebiega szybciej, niż ktokolwiek by pomyślał!
Astronomowie wiedzą od końca lat 50. XX wieku, że dysk Drogi Mlecznej, w którym znajduje się większość jego gwiazd - jest zakrzywiony w górę z jednej strony i w dół z drugiej. Przyczyny tego pozostają jednak niejasne, a teorie obejmują wpływ międzygalaktycznego pola magnetycznego i efekty grawitacyjne halo ciemnej materii o nieregularnym kształcie.
Aby rzucić nieco światła na to, zespół astronomów z Turyn Astrophysical Observatory we Włoszech i Maxa Plancka Institute for Astronomy w Niemczech skonsultował pomiary astrometryczne z drugiego wydania danych Gaia (DR2). Ten najnowszy pakiet (wydany 25 kwietnia 2018 r.) Zawiera zaktualizowane informacje o pozycji, ruchu i odległościach 1,692 miliarda gwiazd.
Korzystając z tych danych, zespół był w stanie zbadać zachowanie gwiazd znajdujących się na dysku zewnętrznym, z którego potwierdzono, że wypaczenie galaktyki nie jest statyczne, ale zmienia swoją orientację w czasie. Ta zmiana orientacji, znana jako precesja, jest podobna w taki sam sposób, w jaki planeta doświadcza „chwiejności” ze względu na sposób, w jaki obracają się wokół własnej osi.
Ponadto odkryli również, że precesja tej osnowy przebiega znacznie szybciej niż oczekiwano - znacznie szybciej niż to, do czego zdolne byłoby międzygalaktyczne pole magnetyczne lub halo ciemnej materii. Zespół wywnioskował z tego, że coś potężniejszego musi wpływać na kształt naszej galaktyki, jak zderzenie z inną galaktyką.
Badanie, które opisuje ich odkrycia, zatytułowane „Dowody dynamicznie rozwijającej się galaktycznej wypaczenia”, niedawno ukazało się w czasopiśmie Astronomia przyrody. Jak wyjaśniła Eloisa Poggio z Turyn Astrophysical Observatory, która jest głównym autorem badania, w komunikacie prasowym ESA:
„Zmierzyliśmy prędkość wypaczenia, porównując dane z naszymi modelami. W oparciu o uzyskaną prędkość osnowa wykonałaby jeden obrót wokół centrum Drogi Mlecznej za 600 do 700 milionów lat. To znacznie szybciej niż się spodziewaliśmy na podstawie prognoz z innych modeli, takich jak te, które przyglądają się efektom niesferycznej aureoli ”.
Jednak szybkość precesji osnowy jest mniejsza niż prędkość, z jaką gwiazdy na dysku Drogi Mlecznej krążą wokół centrum galaktyki. Na przykład nasze Słońce okrąża środek Drogi Mlecznej ze średnią prędkością 230 km / s (828 000 km / h; 514,495 mil / h) i pokonanie pojedynczej orbity zajmuje około 220 milionów lat.
Obecnie nie wiadomo, która galaktyka może powodować falowanie lub kiedy rozpoczęła się kolizja. Zespół podejrzewa jednak, że może to być galaktyka karłowata Strzelec, eliptyczna kolekcja około 10 000 gwiazd, krążąca wokół Drogi Mlecznej od bieguna do bieguna, w odległości około 50 000 lat świetlnych.
Astronomowie uważają, że galaktyka karłowata jest stopniowo absorbowana przez Drogę Mleczną, która, jak się uważa, spowodowała, że kilkakrotnie w przeszłości zderzyła się z dyskiem Drogi Mlecznej. Jeśli dźwięk tego powoduje, że ktoś się denerwuje, powinien pocieszyć się faktem, że zmiany te zachodzą w skali galaktycznej i bardzo daleko - stąd nie będą miały zauważalnego wpływu na życie na Ziemi.
Te badania stanowią przykład niespotykanej zdolności Obserwatorium Gaia do mapowania naszej galaktyki w 3D, a także rodzajów badań, które to powoduje. Jak opisał to Ronald Drimmel, astronom badawczy z Turyn Astrophysical Observatory i współautor artykułu:
„To tak, jakby mieć samochód i próbować mierzyć prędkość i kierunek jazdy tego samochodu w bardzo krótkim czasie, a następnie, w oparciu o te wartości, próbować modelować przeszłość i przyszłą trajektorię samochodu. Jeśli dokonamy takich pomiarów dla wielu samochodów, moglibyśmy modelować przepływ ruchu. Podobnie, mierząc pozorne ruchy milionów gwiazd na niebie, możemy modelować procesy na dużą skalę, takie jak ruch osnowy. ”
Odkrycia te są podobne do innych wyników badań, które zostały dokonane dzięki Gaia. W 2018 r. Zespół astronomów wykorzystał dane z pierwszych 22 miesięcy misji, aby ustalić, że Droga Mleczna i inne galaktyki ulegały zderzeniom i fuzjom w odległej przeszłości, czego dowody są nadal widoczne w ruchach dużych grup gwiazd.
„Dzięki Gai po raz pierwszy mamy dużą ilość danych o ogromnej liczbie gwiazd, których ruch jest mierzony tak dokładnie, że możemy spróbować zrozumieć ruchy galaktyki na dużą skalę i modelować jej historię powstawania” powiedział Jos de Bruijne, zastępca naukowca projektu Gaia. „To jest coś wyjątkowego. To naprawdę jest rewolucja Gaia. ”
Misja trwa obecnie szósty rok i (z wyjątkiem rozszerzeń) będzie nadal gromadzić dane astrometryczne do 2022 r. W międzyczasie astronomowie z niecierpliwością czekają na kolejne dwa wydania danych Gaia (DR3 i DR4), które planowane są na później w 2020 r. aw drugiej połowie 2021 r. Biorąc pod uwagę to, czego już się nauczyliśmy z tej misji, można jedynie spekulować, jakie inne tajemnice pomogą rozwikłać!
