Fordeling af stjerner i galaktisk ledsager. Billedkredit: PSU. Klik for at forstørre.
Et team af videnskabsfolk fra Sloan Digital Sky Survey (SDSS), herunder en Penn State-astrofysiker, har opdaget en ledsager til Mælkevejen, der er så stor, at det tidligere ikke kunne påvises. Resultatet er emnet for en pressekonference under mødet med American Astronomical Society, der nu finder sted i Washington, D.C.
Undersøgelsen, ledet af Mario Juric fra Princeton og Zeljko Ivezic fra University of Washington, fandt en samling stjerner i stjernebilledet Jomfruen, der dækker næsten 5.000 gange fuldmånens størrelse. Penn State professor i astronomi og astrofysik Donald Schneider, en medforfatter til undersøgelsen, er formand for SDSS Quasar Science Group og SDSS Scientific Publications Coordinator. ”Stjerneklyngen ligger kun 30.000 lysår fra Jorden,” bemærkede Schneider. ”Dette er den samme afstand fra os som det Galactic Center, skønt klyngen ligger i en anden retning fra centret. Det er sandsynligt, at klyngen er resterne af en lille galakse, der er blevet fanget og forstyrret af tyngdekraften i vores galakse. ”
Galaksen er en enorm, men meget svag struktur, der indeholder hundreder af tusinder af stjerner spredt over et areal næsten 5.000 gange størrelsen på en fuldmåne. Selvom strukturen ligger godt inden for rammerne af Mælkevejsgalaksen, i en estimeret afstand på 30.000 lysår fra Jorden, følger den ikke nogen af Mælkevejs tre hovedkomponenter: en flad skive med stjerner, hvor solen befinder sig, en udbuelse af stjerner i midten af galaksen og en udvidet, nogenlunde sfærisk, stjernen glorie. I stedet tror opdagerne, at den mest sandsynlige fortolkning af den nye struktur er en dværg galakse, der smelter sammen til Mælkevejen.
”Nogle af stjernerne i denne Mælkevejs ledsager er blevet set med teleskoper i århundreder,” forklarede Princeton-universitetsstuderende Mario Juric, der er hovedforfatter af tidsskriftartiklen, der beskriver, hvad der godt kan være vores nærmeste galaktiske nabo. ”Men fordi galaksen er så tæt, er dens stjerner spredt over et enormt skår af himlen, og de plejede altid at gå tabt i havet af flere talrige Melkevejstjerner. Denne galakse er så stor, at vi ikke kunne se den før. ”
Opdagelsen blev muliggjort af den hidtil uset dybde og fotometriske nøjagtighed af SDSS, der hidtil har afbildet ca. 1/4 af den nordlige himmel. ”Vi brugte SDSS-dataene til at måle afstande til 48 millioner stjerner og opbygge et 3D-kort over Mælkevejen,” forklarede Zeljko Ivezic fra University of Washington, en medforfatter til undersøgelsen. Detaljer om denne "fotometriske parallax" -metode, der bruger stjernernes farver og tilsyneladende lysstyrker til at udlede deres afstand, forklares i et papir med titlen "Milky Way Tomography", der er forelagt til The Astrophysical Journal.
”Det er som at se på Mælkevejen med et par 3-d briller,” sagde Princeton University medforfatter Robert Lupton. "Denne struktur, der plejede at gå tabt i baggrunden, pludselig pludselig for at se." Det nye resultat minder om 1994-opdagelsen af Skytten-dværg galaksen af Rodrigo Ibata og samarbejdspartnere fra Cambridge University. De brugte fotografiske billeder af himlen til at identificere et overskud af stjerner på ydersiden af Mælkevejen, ca. 75.000 lysår fra Jorden. Skytten dværg opløses langsomt, bagefter strømme af stjerner bag det, når det kredser om Mælkevejen og synker ned i den galaktiske disk.
I det efterfølgende årti har en ny generation af himmelundersøgelser ved hjælp af store digitale kameraer identificeret adskillige strømme og klumper af stjerner i den ydre Mælkevej. Nogle af disse klumper er sandsynligvis nye Mælkeveje-ledsagere, mens andre kan være strimler af Skytten-dværgen eller af andre opløsende dværggalakser. Tidligere SDSS-opdagelser inkluderer en tilsyneladende ring med stjerner, der omkranser Mælkevejen og kan være resterne af en anden forstyrret galakse, og Ursa Major-dværgen, den svageste kendte nabo til Mælkevejen.
Foreløbige beviser for den nye dværg galakse, fundet mod stjernebilledet Jomfru, dukkede op på kort over variable stjerner af SDSS og ved spørgeundersøgelsen (et Yale University / University of Chile-samarbejde). ”Med så meget uregelmæssig struktur i den ydre galakse ser det ud til, at Mælkevejen stadig vokser ved at kannibalisere mindre galakser, der falder ned i den,” sagde Juric.
En anden gruppe SDSS-astronomer, ledet af Daniel Zucker fra Max Planck Institut for Astronomi i Heidelberg og Cambridge Universitys Institut for Astronomi, har brugt SDSS til at finde de to svageste kendte ledsagere af Andromeda Galaxy, som er den nærmeste gigantiske spiralgalakse lignende i størrelse til Mælkevejen. ”Disse nye Andromeda-ledsagere sammen med de nye naboer på Mælkevejen antyder, at svage satellitgalakser kan være rigelige i den lokale gruppe,” sagde Zucker.
Mens SDSS oprindeligt var designet til at studere det fjerne univers, har dets brede område, kort med høj præcision af svage stjerner gjort det til et uvurderligt værktøj til at studere Mælkevejen og dens umiddelbare kvarter. 3D-kortet, der er oprettet af Juric og hans samarbejdspartnere, giver også stærke nye begrænsninger for formen og omfanget af Mælkevejenes disk og stjernernes glorie. En anden Princeton-kandidatstuderende, Nick Bond, bruger de subtile bevægelser af stjerner, der er påvist i løbet af det 5-årige tidsrum af SDSS-observationer for at begrænse mængden af mørkt stof i solområdet. University of Washington kandidatstuderende Jillian Meyer kortlægger distributionen af interstellært støv omhyggeligt med at studere farverne på stjerner, der findes i både SDSS og den infrarøde 2MASS-undersøgelse.
På baggrund af disse mange succeser vil SEGUE-projektet (Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration) bruge SDSS-teleskopet, dets 120-megapixel digitale kamera og dets 640-fiber optiske spektrografi til at gennemføre detaljerede undersøgelser af strukturen og den kemiske udvikling af Mælkevejen. SEGUE er en af tre komponenter i SDSS-II, den treårige udvidelse af Sloan Survey, der løber gennem midten af 2008.
Fermilab-videnskabsmand Brian Yanny, en af SEGUE-teamlederne, er begejstret over udsigten til at undersøge sin netop afsluttede første sæson af observationer. ”SDSS har allerede fortalt os overraskende ting om Mælkevejen, men de mest spændende opdagelser burde ligge lige foran.”
Finansiering til SDSS og SDSS-II er leveret af Alfred P. Sloan-stiftelsen, de deltagende institutioner, National Science Foundation, det amerikanske energiministerium, National Aeronautics and Space Administration, den japanske Monbukagakusho, Max Planck Society, og Higher Education Funding Council for England. SDSS-webstedet er http://www.sdss.org/.
SDSS ledes af Astrophysical Research Consortium for de deltagende institutioner, der inkluderer det amerikanske naturhistoriske museum, Astrophysical Institute Potsdam, University of Basel, Cambridge University, Case Western Reserve University, University of Chicago, Drexel University, Fermilab, Institute for avanceret undersøgelse, Japan Participation Group, Johns Hopkins University, Joint Institute for Nuclear Astrophysics, Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, den koreanske forskergruppe, det kinesiske videnskabelige akademi (LAMOST), Los Alamos National Laboratory, Max -Planck-instituttet for astronomi (MPA), Max-Planck-instituttet for astrofysik (MPIA), New Mexico State University, Ohio State University, University of Pittsburgh, University of Portsmouth, Princeton University, United States Naval Observatory og University of Washington.
Original kilde: Eberly College nyhedsudgivelse
