I årtier har astronomer forsøgt at forstå, hvorfor Mælkevejen er galop, som den er. I de senere år har astronomer teoretiseret, at det kunne være vores naboer, de magellanske skyer, der er ansvarlige for dette fænomen. I henhold til denne teori trækker disse dværg galakser på Mælkevejens mørke stof og forårsager svingninger, der trækker vores galakas forsyning med brintgas.
Ifølge nye data fra Det Europæiske Rumorganisations (ESA) stjernekortlægning Gaia-observatorium er det imidlertid muligt, at dette varp er resultatet af en vedvarende kollision med en mindre galakse. Disse fund bekræfter, at varpen i vores galakse ikke er statisk, men kan ændres over tid (også kendt som præcession), og at denne proces sker hurtigere, end nogen ville have troet!
Astronomer har kendt siden slutningen af 1950'erne, at disken af Mælkevejen, hvor de fleste af dens stjerner bor - er buet opad på den ene side og nedad på den anden. Årsagerne til dette har dog forblevet uklare, med teorier, der spænder fra påvirkningen af det intergalaktiske magnetfelt, gravitationseffekten af en uregelmæssigt formet mørke stof-glorie.
For at kaste lys over dette konsulterede et team af astronomer fra Turin Astrophysical Observatory i Italien og Max Planck Institute for Astronomy i Tyskland astrometriske målinger fra den anden Gaia-dataforsendelse (DR2). Denne seneste pakke (som blev frigivet den 25. april 2018) indeholder opdaterede oplysninger om position, bevægelse og afstande på 1.692 milliarder stjerner.
Ved hjælp af disse data var teamet i stand til at undersøge opførslen af stjerner placeret på den ydre disk, hvorfra de bekræftede, at galaksens varp ikke er statisk, men ændrer sin orientering over tid. Denne ændring i orientering, kendt som præcession, ligner på samme måde, som en planet oplever en "slingring" på grund af den måde, de roterer på deres akse.
Derudover fandt de også, at forberedelsen af denne varp sker i en meget hurtigere hastighed end forventet - langt hurtigere end hvad et intergalaktisk magnetfelt eller en mørk materie-glorie ville være i stand til. Holdet konkluderede ud fra dette, at noget mere kraftfuldt skal have indflydelse på formen på vores galakse, ligesom en kollision med en anden galakse.
Undersøgelsen, der beskriver deres fund, med titlen "Bevis for en dynamisk udviklende galaktisk varp", dukkede for nylig op i tidsskriftet Naturastronomi. Som Eloisa Poggio fra Turin Astrophysical Observatory, der er hovedforfatteren af undersøgelsen, forklarede i en ESA-pressemeddelelse:
”Vi målte varpen på varpen ved at sammenligne dataene med vores modeller. Baseret på den opnåede hastighed, ville kæden fuldføre en rotation omkring midten af Mælkevejen i 600 til 700 millioner år. Det er meget hurtigere end hvad vi forventede, baseret på forudsigelser fra andre modeller, såsom dem, der ser på virkningerne af den ikke-sfæriske glorie. ”
Hastigheden af varpens præcession er dog langsommere end den hastighed, hvormed stjernerne på Mælkevejskiven kredser rundt om det galaktiske centrum. For eksempel kredser vores sol om midten af Mælkevejen med en gennemsnitlig hastighed på 230 km / s (828.000 km / t; 514.495 km / t) og tager omkring 220 millioner år at fuldføre en enkelt bane.
På nuværende tidspunkt er det ukendt, hvilken galakse der måske forårsager krusningen, eller når kollisionen startede. Holdet har imidlertid mistanke om, at det kunne være Skytten Dværg Galaxy, en elliptisk formet samling på ca. 10.000 stjerner, der kredser om Mælkevejen fra pol til pol og i en afstand af ca. 50.000 lysår.
Astronomer mener, at denne dværg galakse gradvist bliver absorberet af Mælkevejen, en proces, der antages at have fået den til at gå ned gennem Mælkevejens disk flere gange i fortiden. Hvis lyden af dette får nogen til at føle sig nervøs, skal de trøste sig med, at disse ændringer sker i galaktisk skala og meget langt væk - de vil derfor ikke have nogen mærkbar indvirkning på livet på Jorden.
Dette er forskning, der tjener som et eksempel på Gaia-observatoriets hidtil uset evne til at kortlægge vores galakse i 3D såvel som den slags forskning, dette gør. Som Ronald Drimmel, en forskningsastronom ved Turin Astrophysical Observatory og en medforfatter af papiret, beskrev det:
”Det er som at have en bil og prøve at måle hastigheden og kørselsretningen for denne bil over en meget kort periode og derefter, baseret på disse værdier, prøve at modellere bilens fortid og fremtidige bane. Hvis vi foretager sådanne målinger for mange biler, kunne vi modellere strømmen af trafik. På samme måde kan vi ved at måle millioner af stjerners tilsyneladende bevægelser på tværs af himlen modellere processer i stor skala, såsom varpens bevægelse. ”
Disse fund ligner andre forskningsresultater, der blev gjort takket være Gaia. I 2018 brugte et team af astronomer de første 22 måneder med missionsdata til at bestemme, at Mælkevejen og andre galakser gennemgik kollisioner og fusioner i den fjerne fortid, hvis bevis stadig er synlige i dag i bevægelserne fra store grupper af stjerner.
"Med Gaia har vi for første gang en stor mængde data om en enorm mængde stjerner, hvis bevægelse måles så præcist, at vi kan prøve at forstå galaksens store bevægelser og modellere dens dannelseshistorie," sagde Jos de Bruijne, Gaia-stedfortræder projektforsker. ”Dette er noget unikt. Dette er virkelig Gaia-revolutionen. ”
Missionen er i øjeblikket i sit sjette år og (spærreudvidelser) vil fortsætte med at indsamle astrometriske data indtil 2022. I mellemtiden venter astronomer spændt på de næste to udgivelser af Gaia-data (DR3 og DR4), som er planlagt til senere i 2020 og i anden halvdel af 2021. I betragtning af hvad vi allerede har lært af denne mission, kan man kun spekulere med hensyn til de andre mysterier, det vil hjælpe med at afsløre!
