Du kanske har hört talas om restaurangen i slutet av universum, men har du hört talas om baren mitt i Vintergatan?
För nästan 80 år sedan bestämde astronomer att vårt hem, Vintergalaxen, är en stor spiralgalax. Trots att de sitter fast inne och inte kunde se hur hela strukturen ser ut - som vi kan med Pinwheel Galaxy, eller vår närmaste granne, Andromeda Galaxy - har forskare misstänkt att vår galax är en "spärrad" spiralgalax. Spärrade spiralgalaxer har en långsträckt stjärnstruktur eller stång i mitten som i vårt fall är dold av damm och gas. Det finns många galaxer i universum som är spärrade spiraler, och ändå finns det många galaxer som inte har en central bar.
Hur bildas dessa centrala staplar, och varför finns de bara i vissa, men inte alla spiralgalaxier?
Ett forskarteam ledat av Dr. R. Michael Rich (UCLA), kallad BRAVA (Bulge Radial Velocity Assay), mätte hastigheten för många gamla, röda stjärnor nära centrum av vår galax. Genom att studera spektra (kombinerat ljus) för M-klassens jättestjärnor kunde teamet beräkna hastigheten för varje stjärna längs vår siktlinje. Under en fyraårsperiod förvärvades spektra för nästan 10 000 stjärnor med CTIO Blanco 4-meter teleskop beläget i Chiles Atacama-öken.
Genom att analysera stjärnhastigheterna i sin studie kunde teamet bekräfta att Vintergatorens centrala utbuktning innehåller en massiv bar, med en ände nästan riktad mot vårt solsystem. En annan upptäckt som gjorts av teamet är att medan vår galax roterar som ett hjul, fann BRAVA-studien att rotationen av centralstången är mer som en rull pappershanddukar i en dispenser. Teamets upptäckter ger viktiga ledtrådar som hjälper till att förklara bildningen av Vintergatan i centrala regionen.
Spektradatauppsättningen jämfördes med en datorsimulering skapad av Dr. Juntai Shen (Shanghai Observatory) som visade hur stången bildades från en redan befintlig stjärnskiva. Teamets data passar modellen ganska bra, vilket tyder på att innan den centrala fältet fanns fanns det en massiv stjärnskiva. Slutsatsen som teamet har nått står i skarp kontrast till den vanligt accepterade modellen för bildandet av vår galaxs centrala region - en modell som förutsäger Vintergatan centrala region bildad från en tidig kaotisk sammanslagning av gasmoln. "Take-away" -punkten från teamets slutsatser är att gas spelade en viss roll i bildandet av vår galaxs centrala region, som organiserades i en massiv roterande skiva och sedan förvandlades till en bar på grund av stjärnornas gravitationella interaktioner.
En annan fördel med teamets forskning är att stjärnspektradata gör det möjligt för teamet att analysera den kemiska sammansättningen av stjärnorna. Alla stjärnor består av mestadels väte och helium, men de små mängderna andra element (astronomer hänvisar till allt tidigare helium som ”metaller”) ger insikt i förhållandena som finns närvarande under en stjärnbildning.
BRAVA-teamet fann att stjärnor som är närmast planet för Vintergalaxen har färre "metaller" än stjärnor längre från dess galaktiska plan. Teamets slutsats bekräftar standardvyer av stjärnbildningen, men BRAVA-data täcker ett betydande område av den galaktiska utbuktningen som kan analyseras kemiskt. Om forskare kartlägger metallinnehållet i stjärnor i hela Vintergatan uppstår en tydlig bild av stjärnbildningen och evolutionen, liknande hur kartläggning av CO2 koncentrationer i den antarktiska ishyllan kan avslöja det tidigare vädermönstret här på jorden.
Om du vill läsa hela uppsatsen finns en förtrycksversion tillgänglig på: http://arxiv.org/abs/1112.1955
Källa: National Optical Astronomy Observatory pressmeddelande
