Tähtitieteilijät ovat vuosikymmenten ajan yrittäneet ymmärtää, miksi Linnunradan galaksi on vääntynyt niin kuin se on. Viime vuosina tähtitieteilijät ovat teoriassa, että se voisi olla naapurimme Magellanin pilvet , jotka ovat vastuussa tästä ilmiöstä. Tämän teorian mukaan nämä kääpiögalaksit vetävät Linnunradan pimeää ainetta aiheuttaen värähtelyjä, jotka vetävät galaksimme vetykaasuvarastoja.
Kuitenkin Euroopan avaruusjärjestön (ESA) tähtikartoituksen uusien tietojen mukaan Gaian observatorio , on mahdollista, että tämä loimi on seurausta an meneillään oleva törmäys pienemmän galaksin kanssa. Nämä havainnot vahvistavat, että galaksissamme loimi ei ole staattinen, vaan se voi muuttua ajan myötä (alias precessio), ja että tämä prosessi tapahtuu nopeammin kuin kukaan olisi uskonut!
Tähtitieteilijät ovat tienneet 1950-luvun lopulta lähtien, että Linnunradan levy, jossa suurin osa sen tähdistä sijaitsee, on kaareva toiselta puolelta ylöspäin ja toiselta alaspäin. Syyt tähän ovat kuitenkin jääneet epäselväksi, ja teoriat vaihtelevat galaksien välisen magneettikentän vaikutuksesta, epäsäännöllisen muotoisen pimeän aineen halon gravitaatiovaikutuksista.
Valaistakseen tätä, ryhmä tähtitieteilijöitä Torinon astrofyysinen observatorio Italiassa ja Max Planckin tähtitieteen instituutti Saksassa kuultiin astrometrisiä mittauksia toinen Gaian datajulkaisu (DR2). Tämä uusin paketti (joka julkaistiin 25. huhtikuuta 2018) sisältää päivitetyt tiedot 1,692 miljardin tähden sijainnista, liikkeestä ja etäisyyksistä.
Näiden tietojen avulla ryhmä pystyi tutkimaan ulkolevyllä sijaitsevien tähtien käyttäytymistä, minkä perusteella he vahvistivat, että galaksin loimi ei ole staattinen, vaan muuttaa suuntautumistaan ajan myötä. Tämä orientaatiomuutos, joka tunnetaan nimellä precessio, on samanlainen kuin planeetta kokee 'heilahtelun', koska ne pyörivät akselinsa ympäri.
Lisäksi he havaitsivat myös, että tämän loimen precessio tapahtuu paljon odotettua nopeammin – paljon nopeammin kuin galaktisten välinen magneettikenttä tai pimeän aineen halo pystyisi. Tiimi päätteli tästä, että jonkin voimakkaamman täytyy vaikuttaa galaksimme muotoon, kuten törmäyksen toisen galaksin kanssa.
Linnunradan rakenne, joka näyttää levyn vääntyneet osat. Luotto ja tekijänoikeus: Stefan Payne-Wardenaar; Upotus: NASA/JPL-Caltech; Asettelu: ESA
Tutkimus, joka kuvaa heidän havaintojaan, nimeltään ' Todiste dynaamisesti kehittyvästä galaktisesta loimesta ', ilmestyi äskettäin lehdessäLuonnon tähtitiede. Kuten Eloisa Poggio Torinon astrofysikaalisesta observatoriosta, joka on tutkimuksen johtava kirjoittaja, selitti ESA:ssa Lehdistötiedote :
”Mittasimme loimen nopeutta vertaamalla tietoja malleihimme. Saadun nopeuden perusteella loimi suorittaisi yhden kierroksen Linnunradan keskustan ympäri 600-700 miljoonassa vuodessa. Se on paljon nopeampi kuin mitä odotimme muiden mallien ennusteiden perusteella, kuten ei-pallomaisen halon vaikutuksia tarkasteltaessa.'
Loimen precession nopeus on kuitenkin hitaampi kuin nopeus, jolla Linnunradan kiekon tähdet kiertävät galaksin keskustaa. Esimerkiksi aurinkomme kiertää Linnunradan keskustaa keskinopeudella 230 km/s (828 000 km/h; 514 495 mph), ja yhden kiertoradan suorittamiseen kuluu noin 220 miljoonaa vuotta.
Tällä hetkellä ei tiedetä, mikä galaksi saattaa aiheuttaa aaltoilua tai milloin törmäys alkoi. Ryhmä kuitenkin epäilee, että se voisi olla Jousimiehen kääpiögalaksi , ellipsin muotoinen noin 10 000 tähden kokoelma, joka kiertää Linnunrataa navalta napaan ja noin 50 000 valovuoden etäisyydellä.
Jousimies-kääpiögalaksi Gaian koko taivasnäkymässä. Luotto: ESA/Gaia/DPAC
Tähtitieteilijät uskovat, että Linnunrata imee tämän kääpiögalaksin vähitellen, prosessin, jonka uskotaan aiheuttaneen sen törmäyksen Linnunradan kiekon läpi useita kertoja aiemmin. Jos tämän ääni saa jonkun hermostumaan, hänen pitäisi lohduttaa sitä tosiasiaa, että nämä muutokset tapahtuvat galaktisessa mittakaavassa ja hyvin kaukana – näin ollen niillä ei ole havaittavia vaikutuksia maapallon elämään.
Tämä tutkimus toimii esimerkkinä Gaian observatorion ennennäkemättömästä kyvystä kartoittaa galaksimme 3D-muodossa, samoin kuin tämäntyyppisistä tutkimuksista. Kuten Ronald Drimmel, tutkijatähtitieteilijä Torinon astrofysikaalisesta observatoriosta ja artikkelin toinen kirjoittaja, kuvattu se:
'Se on kuin omistaisi auto ja yrittäisi mitata tämän auton nopeutta ja kulkusuuntaa hyvin lyhyessä ajassa ja sitten näiden arvojen perusteella mallintaa auton menneisyyttä ja tulevaa kehityskulkua. Jos teemme tällaisia mittauksia monille autoille, voisimme mallintaa liikenteen sujuvuutta. Samoin mittaamalla miljoonien tähtien näennäisiä liikkeitä taivaalla voimme mallintaa laajan mittakaavan prosesseja, kuten loimen liikettä.
Nämä havainnot ovat samanlaisia kuin muut tutkimustulokset, jotka tehtiin ansiostaGaia. Sisään 2018 , tähtitieteilijöiden ryhmä käytti ensimmäisen 22 kuukauden matkatietoja määrittääkseen, että Linnunrata ja muut galaksit ovat kokeneet törmäyksiä ja fuusioita kaukaisessa menneisyydessä, mistä todisteet ovat edelleen nähtävissä suurten tähtiryhmien liikkeissä.
'Gaialla meillä on ensimmäistä kertaa suuri määrä dataa valtavasta määrästä tähdistä, joiden liikettä mitataan niin tarkasti, että voimme yrittää ymmärtää galaksin suuren mittakaavan liikkeitä ja mallintaa sen muodostumishistoriaa.' sanoi Jos de Bruijne, Gaia-projektin apulaistutkija. 'Tämä on jotain ainutlaatuista. Tämä on todellakin Gaian vallankumous.'
Tehtävä on parhaillaan käynnissä kuudennen vuoden ajan ja (pidennyksiä lukuun ottamatta) jatkaa astrometristen tietojen keräämistä vuoteen 2022 saakka. Sillä välin tähtitieteilijät odottavat innolla kahta seuraavaa Gaia-tietojen julkaisua (DR3 ja DR4), jotka on suunniteltu julkaistavaksi myöhemmin vuonna 2020. ja vuoden 2021 jälkipuoliskolla. Ottaen huomioon, mitä olemme jo oppineet tästä tehtävästä, voidaan vain spekuloida muista mysteereistä, jotka auttavat selvittämään!
Lisälukemista: TÄMÄ