I flere tiår har astronomer prøvd å forstå hvorfor Melkeveis galaksen er skjev slik den er. De siste årene har astronomer teoretisert at det kan være våre naboer, de magellanske skyene, som er ansvarlige for dette fenomenet. I følge denne teorien trekker disse dverggalakser på Melkeveiens mørke materie, og forårsaker svingninger som trekker til galaksen vår tilførsel av hydrogengass.
Ifølge nye data fra European Space Agency (ESA) stjernekartlegging Gaia Observatory, er det imidlertid mulig at dette varpet er et resultat av en pågående kollisjon med en mindre galakse. Disse funnene bekrefter at varpen i galaksen vår ikke er statisk, men kan endres over tid (alias presisjon), og at denne prosessen skjer raskere enn noen hadde trodd!
Astronomer har kjent siden slutten av 1950-tallet at disken av Melkeveien, der de fleste av stjernene bor - er buet oppover på den ene siden og nedover på den andre. Årsakene til dette har imidlertid forblitt uklare, med teorier som spenner fra påvirkning av det intergalaktiske magnetfeltet, gravitasjonseffektene av en uregelmessig formet mørk materie-glorie.
For å belyse dette, konsulterte et team av astronomer fra Torino Astrophysical Observatory i Italia og Max Planck Institute for Astronomy i Tyskland astrometriske målinger fra den andre Gaia-datautgivelsen (DR2). Denne siste pakken (som ble utgitt 25. april 2018) inneholder oppdatert informasjon om posisjon, bevegelse og avstander på 1,692 milliarder stjerner.
Ved hjelp av disse dataene kunne teamet undersøke oppførselen til stjerner lokalisert på den ytre disken, hvorfra de bekreftet at galaksens varp ikke er statisk, men endrer orientering over tid. Denne orienteringsendringen, kjent som presisjon, er på samme måte som en planet opplever en "slingring" på grunn av måten de roterer på sin akse.
I tillegg fant de også at inngangen til dette varp skjer mye raskere enn forventet - langt raskere enn hva et intergalaktisk magnetfelt eller en mørk materie-glorie ville være i stand til. Teamet konkluderte med dette at noe kraftigere må påvirke formen til galaksen vår, som en kollisjon med en annen galakse.
Studien som beskriver funnene deres, med tittelen “Evidence of a dynamically evolving Galactic warp”, dukket nylig opp i tidsskriftet Naturastronomi. Som Eloisa Poggio fra Torino Astrophysical Observatory, som er hovedforfatter av studien, forklarte det i en pressemelding fra ESA:
”Vi målte hastigheten på varpen ved å sammenligne dataene med modellene våre. Basert på den oppnådde hastigheten, ville varpen fullføre en rotasjon rundt Melkeveiens sentrum på 600 til 700 millioner år. Det er mye raskere enn hva vi forventet basert på spådommer fra andre modeller, for eksempel de som ser på effektene av den ikke-sfæriske glorie. "
Imidlertid er hastigheten på varpens presesjon lavere enn hastigheten som stjernene på Melkeveisdisken kretser rundt det galaktiske sentrum. For eksempel går vår sol i bane rundt sentrum av Melkeveien med en gjennomsnittlig hastighet på 230 km / s (828.000 km / t; 514.495 km / t) og tar omtrent 220 millioner år å fullføre en enkelt bane.
For tiden er det ukjent hvilken galakse som kan forårsake krusningen eller når kollisjonen startet. Imidlertid mistenker teamet at det kan være Sagittarius Dwarf Galaxy, en elliptisk formet samling på rundt 10.000 stjerner som går i bane rundt Melkeveien fra pol til pol, og i en avstand på omtrent 50 000 lysår.
Astronomer tror at denne dverggalaksen gradvis blir absorbert av Melkeveien, en prosess som antas å ha fått den til å krasje gjennom Melkeveiens diske flere ganger tidligere. Hvis lyden av dette får noen til å føle seg nervøs, bør de trøste seg med at disse endringene skjer i galaktisk målestokk og veldig langt borte - derfor vil de ikke ha noen merkbare effekter på livet på jorden.
Dette er forskning som et eksempel på Gaia-observatoriets enestående evne til å kartlegge galaksen vår i 3D, så vel som forskningsformene som dette gjør. Som Ronald Drimmel, en forskningsastronom ved Turin Astrophysical Observatory og en medforfatter av papiret, beskrev det:
"Det er som å ha en bil og prøve å måle hastigheten og kjøreretningen til denne bilen over en veldig kort periode og deretter, basert på disse verdiene, prøve å modellere bilens fortid og fremtidige bane. Hvis vi gjør slike målinger for mange biler, kan vi modellere flyten. På samme måte, ved å måle de tilsynelatende bevegelsene til millioner av stjerner over himmelen, kan vi modellere prosesser i stor skala som for eksempel bevegelsen av varpen. ”
Disse funnene ligner på andre forskningsfunn som ble gjort takket være Gaia. I 2018 brukte et team av astronomer de første 22 månedene av misjonsdata for å fastslå at Melkeveien og andre galakser gjennomgikk kollisjoner og sammenslåinger i den fjerne fortiden, bevisene på det fremdeles er synlige i dag i bevegelsene til store grupper av stjerner.
"Med Gaia har vi for første gang en stor mengde data om en enorm mengde stjerner, hvis bevegelse måles så presist at vi kan prøve å forstå galaksens store bevegelser og modellere dens dannelseshistorie," sa Jos de Bruijne, forsker fra Gaia-nestlederen. “Dette er noe unikt. Dette er virkelig Gaia-revolusjonen. ”
Oppdraget er for tiden i sitt sjette år og (sperre utvidelser) vil fortsette å samle astrometriske data frem til 2022. I mellomtiden venter astronomer spent på de to neste utgivelsene av Gaia-data (DR3 og DR4), som er planlagt senere i 2020 og i andre halvdel av 2021. Med tanke på hva vi allerede har lært fra dette oppdraget, kan man bare spekulere i forhold til de andre mysteriene, det vil bidra til å løsne!
