Fordeling av stjerner i galaktisk følgesvenn. Bildekreditt: PSU. Klikk for å forstørre.
Et team av forskere fra Sloan Digital Sky Survey (SDSS), inkludert en Penn State astrofysiker, har oppdaget en følgesvenn til Melkeveis galaksen som er så stor at den tidligere hadde vært uoppdagelig. Resultatet er temaet for en pressekonferanse under møtet med American Astronomical Society som nå finner sted i Washington, D.C.
Studien, ledet av Mario Juric fra Princeton og Zeljko Ivezic fra University of Washington, fant en samling stjerner i stjernebildet Jomfruen som dekker nesten 5000 ganger fullmåne. Penn State professor i astronomi og astrofysikk Donald Schneider, en medforfatter av etterforskningen, er styreleder for SDSS Quasar Science Group og SDSS Scientific Publications Coordinator. "Stjerneklyngen ligger bare 30 000 lysår fra Jorden," bemerket Schneider. “Dette er i samme avstand fra oss som Galactic Center, selv om klyngen ligger i en annen retning enn sentrum. Det er sannsynlig at klyngen er restene av en liten galakse som er blitt fanget og forstyrret av tyngdekraftsfeltet i galaksen vår. "
Galaksen er en enorm, men veldig svak struktur, som inneholder hundretusener av stjerner spredt over et område nær 5000 ganger størrelsen på en fullmåne. Selv om strukturen ligger godt innenfor rammen av Melkeveisgalaksen, i en estimert avstand på 30 000 lysår fra Jorden, følger den ikke noen av Melkeveiens tre hovedkomponenter: en flatet skive med stjerner der solen befinner seg, en bule av stjerner i sentrum av Galaxy, og en utvidet, omtrent sfærisk, stjerners glorie. I stedet tror oppdagerne at den mest sannsynlige tolkningen av den nye strukturen er en dverggalakse som smelter sammen til Melkeveien.
"Noen av stjernene i denne melkeveien har blitt sett med teleskoper i århundrer," forklarte Princeton University-forskerstudent Mario Juric, som er hovedforfatter av tidsskriftartikkelen som beskriver hva som kan være vår nærmeste galaktiske nabo. "Men fordi galaksen er så nær, er stjernene spredt over en enorm sky av himmelen, og de pleide alltid å gå tapt i havet av flere melkestjernestjerner. Denne galaksen er så stor, vi kunne ikke se den før. "
Oppdagelsen ble muliggjort av den enestående dybden og den fotometriske nøyaktigheten til SDSS, som til dags dato har avbildet omtrent 1/4 av den nordlige himmelen. "Vi brukte SDSS-dataene for å måle avstander til 48 millioner stjerner og bygge et 3D-kart over Melkeveien," forklarte Zeljko Ivezic ved University of Washington, en medforfatter av studien. Detaljer om denne "fotometriske parallaks" -metoden, som bruker fargene og tilsynelatende lysstyrken til stjerner for å utlede sine avstander, blir forklart i et papir med tittelen "Milky Way Tomography", sendt til The Astrophysical Journal.
"Det er som å se på Melkeveien med et par 3-d briller," sa Princeton University-medforfatter Robert Lupton. "Denne strukturen som pleide å gå tapt i bakgrunnen, brått plutselig i sikte." Det nye resultatet minner om oppdagelsen i 1994 av Skytten dverggalakse av Rodrigo Ibata og samarbeidspartnere fra Cambridge University. De brukte fotografiske bilder av himmelen for å identifisere et overskudd av stjerner på bortre side av Melkeveien, omtrent 75 000 lysår fra Jorden. Skytten-dvergen går langsomt i oppløsning, etterfølger strømmer av stjerner bak seg når den går i bane rundt Melkeveien og synker ned i den galaktiske disken.
I det påfølgende tiåret har en ny generasjon himmelundersøkelser ved bruk av store digitale kameraer identifisert en rekke bekker og klumper av stjerner i ytre Melkevei. Noen av disse klumpene er sannsynligvis nye Melkeveis ledsagere, mens andre kan være strimler av Skytten-dvergen eller av andre oppløsende dverggalakser. Tidligere funn av SDSS inkluderer en tilsynelatende ring av stjerner som omkranser Melkeveiens skive og kan være restene av en annen forstyrret galakse, og Ursa Major-dvergen, den svakeste kjente naboen til Melkeveien.
Foreløpige bevis for den nye dverggalaksen, funnet mot stjernebildet Jomfruen, dukket opp på kart over variable stjerner av SDSS og av spørreundersøkelsen (et Yale University / University of Chile-samarbeid). "Med så mye uregelmessig struktur i den ytre galaksen, ser det ut som om Melkeveien fortsatt vokser, ved å kannibalisere mindre galakser som faller inn i den," sa Juric.
En annen gruppe SDSS-astronomer, ledet av Daniel Zucker fra Max Planck Institute of Astronomy i Heidelberg og Cambridge Universitys Institute of Astronomy, har brukt SDSS for å finne de to svakeste kjente følgesvennene til Andromeda Galaxy, som er den nærmeste gigantiske spiralgalaksen lignende i størrelse til Melkeveien. "Disse nye Andromeda-ledsagerne, sammen med de nye Melkeveien-naboene, antyder at svake satellittgalakser kan være rikelig i den lokale gruppen," sa Zucker.
Mens SDSS opprinnelig ble designet for å studere det fjerne universet, har det store området, kart med høye presisjoner av svake stjerner gjort det til et uvurderlig verktøy for å studere Melkeveien og dens umiddelbare nærhet. 3D-kartet opprettet av Juric og hans samarbeidspartnere gir også sterke nye begrensninger for formen og omfanget av Melkeveiens disk og stjernehalo. En annen Princeton-doktorgradsstudent, Nick Bond, bruker de subtile bevegelsene til stjerner oppdaget i løpet av det 5-årige spekteret av SDSS-observasjonene for å begrense mengden mørk materie i solområdet. Kandidatstudent Jillian Meyer fra University of Washington kartlegger distribusjonen av interstellært støv nøye og studerer fargene på stjerner som finnes i både SDSS og den infrarøde 2MASS-undersøkelsen.
Bygget på disse mange suksessene, vil SEGUE-prosjektet (Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration) bruke SDSS-teleskopet, det 120 megapiksler digitale kameraet og dets 640-fiber optiske spektrografi for å utføre detaljerte studier av strukturen og den kjemiske utviklingen av Melkeveien. SEGUE er en av tre komponenter i SDSS-II, den tre år lange forlengelsen av Sloan Survey som skal gjennom midten av 2008.
Fermilab-forsker Brian Yanny, en av lederne i SEGUE, er spent på utsiktene til å undersøke den nettopp fullførte, første sesongen av observasjoner. "SDSS har allerede fortalt oss overraskende ting om Melkeveien, men de mest spennende oppdagelsene bør ligge like foran."
Finansiering for SDSS og SDSS-II er gitt av Alfred P. Sloan Foundation, de deltakende institusjonene, National Science Foundation, det amerikanske energidepartementet, National Aeronautics and Space Administration, det japanske Monbukagakusho, Max Planck Society, og Higher Education Funding Council for England. SDSS-nettstedet er http://www.sdss.org/.
SDSS ledes av Astrophysical Research Consortium for the Participing Institutions, som inkluderer American Museum of Natural History, Astrophysical Institute Potsdam, University of Basel, Cambridge University, Case Western Reserve University, University of Chicago, Drexel University, Fermilab, Institute for Advanced Study, Japan Participation Group, Johns Hopkins University, Joint Institute for Nuclear Astrophysics, Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Korean Scientist Group, Chinese Academy of Sciences (LAMOST), Los Alamos National Laboratory, the Max -Planck-Institute for Astronomy (MPA), Max-Planck-Institute for Astrophysics (MPIA), New Mexico State University, Ohio State University, University of Pittsburgh, University of Portsmouth, Princeton University, United States Naval Observatory, og the University of Washington.
Originalkilde: Eberly College News Release
