Vores Mælkevej er et temmelig stort og højt befolket rum. Alt i alt tæller dens stjerner mellem 100 og 400 milliarder, med nogle estimater, der siger, at de kan have så mange som 1 billion. Men hvor kom alle disse stjerner fra? Som det viser sig, ud over at danne mange af sine egne og fusionere med andre galakser, kan Mælkevejen have stjålet nogle af dens stjerner fra andre galakser.
Det er argumentet fra to astronomer fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. I henhold til deres undersøgelse, som er blevet accepteret til offentliggørelse i The Astrophysical Journal, hævder de, at omtrent halvdelen af stjernerne, der kredser i den yderste ydre kant af Mælkevejen, faktisk blev stjålet fra den nærliggende Skytten-dværg galakse.
På et tidspunkt blev Skytten Dværg Elliptisk Galaxy antaget at være den nærmeste galakse til vores egen (en position, der nu er i besiddelse af Canis Major dværg galakse). Som en af flere dusin dværg galakser, der omgiver Mælkevejen, har den kredset om vores galakse flere gange i fortiden. Med hver kredsløb, der passerer, bliver den underlagt vores galakas stærke tyngdekraft, som har den virkning at trække den fra hinanden.
De langsigtede virkninger af dette kan ses ved at se til de fjerneste stjerner i vores galakse, som består af de elleve stjerner, der er i en afstand af omkring 300.000 lysår fra Jorden (langt ud over Mælkevejens spiralskive). Ifølge undersøgelsen produceret af Marion Dierickx, en kandidatstuderende ved Harvard Universitys afdeling for astronomi, blev halvdelen af disse stjerner hentet fra Skytten-dværg galaksen i fortiden.
Professor Avi Loeb, Frank B. Baird, jr. Professor i videnskab ved Harvard og Marion Dierickx, ph.d.-rådgiver, var medforfatter til undersøgelsen - med titlen "Forudsagt udvidelse af Skyttenstrømmen til den virkelige radius af Mælkevejen". Som han fortalte Space Magazine via e-mail:
”Vi ser beviser for strømme af stjerner, der er forbundet med kernen i galaksen, og indikerer, at denne dværggalakse passerede flere gange rundt om Mælkeveiens centrum og blev revet fra hinanden af det tidevandsgravitationsfelt på Mælkevejen. Vi er alle fortrolige med tidevandet i havet forårsaget af tyngdepunktet i månen, men hvis månen var en meget mere massiv genstand - ville den have trukket verdenshavene fra Jorden, og vi ville se en strøm af damp strække sig væk fra Jorden. ”
Af hensyn til deres undersøgelse kørte Dierickx og Loeb computermodeller for at simulere bevægelserne fra Skytten dværg i de sidste 8 milliarder år. Disse simuleringer gengiver stjernerne fra stjerner, der strækker sig væk fra Skytten-dværg galaksen til midten af vores galakse. De varierede også Skyttens hastighed og tilgangsvinkel for at se, om de resulterende udvekslinger ville matche de nuværende observationer.
”Vi forsøgte at matche afstanden og hastighedsdataene for kernen i Sagitarrius-galaksen og sammenlignede derefter den resulterende forudsigelse for placeringen og hastigheden af stjernestrømme,” sagde Loeb. ”Resultaterne var meget opmuntrende for et bestemt sæt af indledende betingelser med hensyn til starten på Sagittarius-galakseuren, da universet var omtrent halvdelen af sin nuværende alder.”
Hvad de fandt, var, at Skytten-dværgen over tid mistede omkring en tredjedel af dens stjerner og ni tiendedele af dens mørke stof til Mælkevejen. Slutresultatet af dette var oprettelsen af tre forskellige strømme af stjerner, der når en million lysår fra galaktisk centrum til selve kanten af Mælkevejens glorie. Interessant nok er en af disse streams forudsagt af simuleringer udført af projekter som Sloan Digital Survey.
Simuleringerne viste også, at fem af Skyttens stjerner ville ende med at blive en del af Mælkevejen. Hvad mere er, disse stjerners positioner og hastighed faldt sammen med fem af de fjerneste stjerner i vores galakse. De andre seks ser ikke ud til at være fra Skytten-dværg og kan være resultatet af gravitationsinteraktioner med en anden dværg galakse i fortiden.
"Dynamikken i stjerner i de udstrakte arme, som vi forudsiger (som er den største galaktiske struktur på himlen nogensinde forudsagt), kan bruges til at måle Mælkevejenes masse og struktur," sagde Loeb. ”Den ydre konvolut på Mælkevejen blev aldrig direkte undersøgt, fordi der ikke var kendt nogen anden strøm, der strækker sig så langt.”
I betragtning af, hvordan simuleringerne stemmer overens med de aktuelle observationer, er Dierickx overbevist om, at flere Skytten-dværginterlopere er derude, og venter bare på at blive fundet. F.eks. Kan fremtidige instrumenter - som Large Synoptic Survey Telescope (LSST), som forventes at påbegynde fuld undersøgelsesoperationer inden 2022 - muligvis kunne registrere de to resterende streams af stjerner, der blev forudsagt af undersøgelsen.
I betragtning af tidsskalaerne og de involverede afstande er det temmelig vanskeligt at undersøge vores galakse (og i forlængelse heraf universet) for at se nøjagtigt, hvordan den udviklede sig over tid. Parring af observationsdata med computermodeller har imidlertid vist sig at teste vores bedste teorier om, hvordan tingene blev. I fremtiden takket være forbedrede instrumenter og mere detaljerede undersøgelser ved vi måske bare med sikkerhed!
Og sørg for at tjekke denne animation af computersimuleringen, der viser virkningerne på Mælkevejens tyngdekraft på Skytten dværg galakas stjerner og mørke stof.
