Bildkredit: University of Virginia
En ny undersökning av stjärnorna kring Vintergatan har tagit fram en detaljerad karta över hur stjärnor och skräp läggs till vår galax. Forskare från University of Virginia använde data från 2MASS-himmelundersökningen för att kartlägga Skyttar-galaxen som sveper runt Vintergatan i en lång ström av stjärnor. De kunde skilja mellan galaxer eftersom en viss klass av stjärnor, kallad M-jättar, är mycket vanligare i Skytten - när de ställde in sin sökning för att bara leta efter dessa stjärnor, skytten "spratt i sikten".
Tusentals stjärnor strippade från den närliggande skytten dvärggalaxen strömmar genom vår närhet av Vintergalaxen, enligt en ny syn på det lokala universum som konstruerats av ett team av astronomer från University of Virginia och University of Massachusetts.
Med hjälp av volymer av data från Two-Micron All Sky Survey (2MASS), ett stort projekt för att undersöka himlen i infrarött ljus under ledning av University of Massachusetts, svarar astronomerna på frågor som har förbryllade forskare i årtionden och bevisar att vår egen Milky Way konsumerar en av sina grannar i en dramatisk visning av pågående galaktisk kannibalism. Studien, som kommer att publiceras i 20 december av Astrophysical Journal, är den första som kartlägger den fullständiga omfattningen av Skyttargalaxen och visar i visuellt levande detalj hur dess skräp sveper runt och passerar genom Vintergatan. Skytten är 10.000 gånger mindre i massan än Vintergatan, så den sträcker sig ut, rivs isär och sopas upp av den större Vintergatan.
"Det är klart vem som är mobbaren i interaktionen," sa Steven Majewski, U.Va. professor i astronomi och huvudförfattare på tidningen som beskriver resultaten.
I modellbilder gjorda för att visa interaktionen i 3-D, tillgänglig på http://www.astro.virginia.edu/~mfs4n/sgr/, visas Vintergatan som en platt platta med spiralarmar, medan Skytten är synlig som en lång blomning av stjärnor som virvlande först under och sedan över och in på Vintergatan.
"Om människor hade infraröda känsliga ögon, skulle skyttens intrång vara en framträdande armatur som sveper över vår himmel," sade Majewski. ”Men på mänskliga, visuella våglängder, begravdes de bland otaliga mellanliggande stjärnor och döljer damm. Sagittarius-systemets stora vida har döljts från sikten. ”
Inte längre. Genom att använda infraröda kartor filtrerade astronomerna bort miljoner stjärnor i förgrunden för att fokusera på en typ av stjärna som kallas en M-jätte. Dessa stora, infraröda ljusa stjärnor är folkrika i Skyttar-galaxen men ovanliga i det yttre mjölkvägen. Den 2MASS infraröda kartan över M-gigantiska stjärnor som analyserats av Majewski och kollaboratörer är den första som ger en fullständig bild av vår galaxmåltid av Skyttstjärnor, nu lindade som en spagettinudel runt Vintergatan. Innan detta arbete hade astronomer upptäckt bara några spridda bitar av den störda skytten dvärg. Till och med förekomsten av Skytten var okänd tills hjärtat i denna närmaste satellitgalax av Vintergatan upptäcktes av ett brittiskt team av astronomer 1994.
"Vi siktade flera tusen intressanta stjärnor från en katalog på en halv miljard," sa medförfattare Michael Skrutskie, U.Va. professor i astronomi och huvudutredare för 2MASS-projektet. "Genom att ställa in våra kartor över himlen till den" rätta "typen av stjärna hoppade Skyttarsystemet i sikten."
"Denna första hel himmelskarta över Skytten visar dess omfattande interaktion med Vintergatan," sade Majewski. ”Både stjärnor och stjärnklynger nu i de yttre delarna av Vintergatan har blivit” stulna ”från Skytten när gravitationskrafterna i Vintergatan knabbade bort vid sin dvärgkompis. Detta enda levande exempel visar att Vintergatan växer genom att äta sina mindre grannar. ”
"Astronomer brukade se galaxbildningen som en händelse som hände i det avlägsna förflutet", konstaterade David Spergel, professor i astrofysik vid Princeton University efter att ha sett det nya fyndet. "Dessa observationer förstärker idén att galaxbildning inte är en händelse utan en pågående process."
Studiens karta över M-jättar skildrar 2 miljarder år av Skyttstrippning av Vintergatan och antyder att Skytten har nått en kritisk fas i det som hade varit en långsam dödsdans.
"Efter långsam, kontinuerlig gnagning av Vintergatan, har Skytten blivit vittlad till den punkten att den inte kan hålla sig mycket längre tillsammans", säger 2MASS Science Team-medlem och studerar medförfattare Martin Weinberg vid University of Massachusetts. "Vi ser Skytten i slutet av dess liv som ett intakt system."
Betyder det att vi befinner oss i ett unikt ögonblick i vår galaxliv? Ja och nej.
"När det är möjligt vädjar astronomer till principen att vi inte är vid en speciell tid eller plats i universum," sade Majewski. ”Eftersom det över den 14 miljarder år långa historien om Vintergatan är osannolikt att vi bara råkar fånga en kort händelse som Skyttens död, drar vi slutsatsen att sådana händelser måste vara vanliga i livet för stora spiralgalaxier som våra egna . Vintergatan ätde förmodligen på ett antal dvärggalaxisnacks tidigare. ”
Å andra sidan har Majewski och hans kollegor förvånats av jordens närhet till en del av skytten.
"För bara några procent av dess 240 miljoner åriga omloppsbana kring Vintergalaxen passerar vårt solsystem genom skyttens skräp," sa Majewski. ”Det är anmärkningsvärt att stjärnor från Skytten nu regnar ner på vår nuvarande position i Vintergatan. Stjärnor från en främmande galax är relativt nära oss. Vi måste tänka om våra antaganden om Vintergalaxen för att redogöra för denna förorening. ”
De nya resultaten kommer att hjälpa astronomer att mäta den totala massan av Vintergatan och Skytten galaxer, och undersöka mängden och fördelningen av den osynliga mörka materien i dessa system.
"Formen på skyttspåren för skytten visar oss att Vintergatan är osynlig mörk materia är i en sfärisk fördelning, ett resultat som är ganska oväntat," sade Weinberg.
"Observationerna ger ny insikt om den mystiska mörka materiens natur", säger Princetons Spergel. "Antingen är vår galax ovanlig eller så har den mörka materien rikare egenskaper än vad som är konventionella modeller."
2MASS var ett gemensamt projekt av University of Massachusetts och Infrared Processing and Analys Center / California Institute of Technology. National Aeronautics and Space Administration och National Science Foundation finansierade projektet. Ytterligare finansiering för Skytten-studien med 2MASS kom från David and Lucile Packard Foundation och Research Corporation.
Originalkälla: University of Virginia News Release
