Bildandet av vårt hem galax Vintergatan började för 12 miljarder år sedan. Sedan dess har den genomgått en sekvens av sammanslagningar med andra galaxer och växt i massa och storlek. Resterna av byggstenar (dvs galaxer som slogs samman med Miky Way tidigare) kan identifieras genom deras ovanliga värden för energi och rörelsemängd och låg metallicitet. De två tidigaste byggstenarna i vårt hem galax har nyligen identifierats med hjälp av Gaia-dataset och har fått namnet Shiva och Shakti efter hinduiska gudar. Gaia plats teleskop som är tillägnat studiet av vår hemgalax har revolutionerat studiet av Vintergatan. Gaia Enceladus/korvström, Pontusström och Vintergatans "stackars gamla hjärta" identifierades tidigare med hjälp av Gaia-dataset. Vintergatans historia är full av sammanslagningar. Hubble Utrymme Teleskopbilder tyder på att om sex miljarder år kommer vår hemgalax att smälta samman med den närliggande Andromeda-galaxen.
Galaxer och andra stora strukturer bildas i universum cirka 500 miljoner år efter Big Bang.
Bildandet av vårt hem galax Vintergatan började för cirka 12 miljarder år sedan. Sedan dess har den genomgått en sekvens av sammanslagningar med andra galaxer som har bidragit till dess tillväxt i massa och storlek. Vintergatans historia är i huvudsak historien om sammanslagning av andra galaxer med vår hemgalax.
De grundläggande egenskaperna hos stjärnor som energi och rörelsemängd är direkt kopplade till hastigheten och riktningen av galax ursprung och delas mellan stjärnorna i samma galax. När galaxer smälter samman förblir energi och rörelsemängd bevarade över tiden. Detta fungerar som ett nyckelverktyg för att identifiera en fusionsrest. En stor grupp av stjärnor med liknande ovanliga värden på energi och rörelsemängd kommer sannolikt att vara en fusionsrest av en galax. Dessutom har de äldre stjärnorna låg metallicitet, dvs stjärnor som bildades tidigare har låg metallhalt. Baserat på dessa två kriterier är det möjligt att spåra fusionshistoriken för Vintergatan, men det hade inte varit möjligt utan Gaia-datauppsättningarna.
Lanserades av ESA den 19 december 2013, Gaia plats Teleskopet är tillägnat studiet av Vintergatan inklusive dess ursprung, struktur och evolutionära historia. Parkerade i Lissajous bana runt L2 Lagrange-punkten (belägen cirka 1.5 miljoner km från jorden i riktning mot solen) längs JWST och Euklids rymdfarkoster genomför Gaia-sond en enorm stjärnräkning som täcker cirka 1.5 miljarder stjärnor i Vintergatan och registrerar deras rörelser, ljusstyrka, temperatur och sammansättning och skapar en exakt 3D-karta över hemmet galax. Därför kallas Gaia också som en miljardstjärnig lantmätare. Datauppsättningarna som genererats av Gaia har revolutionerat studier av historien om Vintergatan.
År 2021, med hjälp av Gaia-datauppsättningar, fick astronomer veta om en större sammanslagning och identifierade Gaia Enceladus/Sausage-strömmen, resterna av Gaia-Sausage-Enceladus (GSE) galax som slogs samman med Vintergatan för mellan 8 och 11 miljarder år sedan. Därefter identifierades Pontus ström och Vintergatans "stackars gamla hjärta" året därpå. Pontusströmmen är en rest av Pontus fusion medan "stackars gamla hjärta" är det stjärna grupp som bildades under de första sammanslagningarna som skapade proto-Vintergatan och fortsätter att bo i den centrala regionen Vintergatan.
Nu rapporterar astronomer upptäckten av två strömmar av stjärnor som bildades och slogs samman med en tidig version av vår Vintergatan för mellan 12 och 13 miljarder år sedan, runt den tid då galaxer bildades i början Universum. För detta kombinerade forskarna Gaia-data med detaljerade stjärnspektra från Sloan Digital Sky Survey (DR17) och observerade att stjärnor trängdes runt två specifika kombinationer av energi och rörelsemängd för ett visst intervall av lågmetallstjärnor. De två grupperna hade rörelsemängd som liknade stjärnorna som hade varit en del av separata galaxer som smälte samman med Vintergatan. Kanske, de tidigaste byggstenarna i Vintergatan, har forskarna döpt dem till Shiva och Shakti efter de hinduiska gudarna. Det är möjligt att de nyupptäckta stjärngrupperna först smälte samman med det "fattiga gamla hjärtat" i vår Vintergatan och historien mot en stor galax började. Framtida studier bör bekräfta om Shiva och Shakti verkligen är en del av Vintergatans förhistoria.
Vad kommer att hända med vår hemmagalax i framtiden?
Vintergatans evolutionära historia är full av sammanslagningar. Hubble Utrymme Teleskopbilder tyder på att om sex miljarder år kommer vår hemgalax att smälta samman med den närliggande Andromeda-galaxen som ligger 2.5 miljoner ljusår bort för att ge upphov till en ny galax. Andromeda kommer att kollidera med Vintergatan i 250,000 4 mph om cirka 2 miljarder år från nu. Sammandrabbningen mellan de två galaxerna kommer att pågå i XNUMX miljarder år och ge upphov till en kombinerad elliptisk galax.
Solsystemet och jorden kommer att överleva men kommer att ha nya koordinater in plats.
***
Referenser:
- Naidu RP, et al, 2021. Rekonstruktion av Vintergatans sista stora sammanslagning med H3-undersökningen. The Astrophysical Journal, volym 923, nummer 1. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac2d2d
- Malhan K., et al, 2022. The Global Dynamical Atlas of the Milky Way Mergers: Constraints from Gaia EDR3-based orbits of globular Clusters, Stellar Streams, and Satellite Galaxies. Publicerad 17 februari 2022. The Astrophysical Journal, Volym 926, nummer 2. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac4d2a
- Malhan K. och Rix H.-W., 2024. 'Shiva och Shakti: Presumed Proto-Gactic Fragments in the Inner Milky Way. The Astrophysical Journal. Publicerad 21 mars 2024. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad1885
- Max Planck Institute for Astronomy (MPIA). Nyheter – Forskare identifierar två av Vintergatans tidigaste byggstenar. Tillgänglig på https://www.mpia.de/news/science/2024-05-shakti-shiva?c=5313826
- Schiavi R. et al 2021. Framtida sammanslagning av Vintergatan med Andromedagalaxen och deras supermassiva svarta håls öde. Förtryck på arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2102.10938
***
