Jak zderzenia innej galaktyki z Drogą Mleczną wpłynęły na jej rozwój? Efekty widać do dziś
Jakie znaczenie dla naszej galaktyki miało zderzenie z innym zbiorem ciał niebieskich?
Rozwój Wszechświata nie był zbyt spokojny. W dalekiej przeszłości doszło do wielu zderzeń grup ciał niebieskich oraz kształtowania się i umierania gwiazd. O wielu wydarzeniach wciąż nie wiemy, więc naukowcy cały czas próbują odkryć kolejne tajemnice kosmosu.
Korzystając z danych zebranych za pomocą satelity Gaia, międzynarodowy zespół naukowców odkrył coś, co może być nowymi szczegółami dotyczącymi zderzenia między Drogą Mleczną a orbitującym ciałem gwiazd.
O kształtowaniu Drogi Mlecznej
Droga Mleczna to galaktyka spiralna z poprzeczką, w której znajduje się m.in. Układ Słoneczny. Zawiera od 100 do 400 miliardów gwiazd. Ma średnicę około 100 000 lat świetlnych i grubość ok. 1000 lat świetlnych.
Nasza galaktyka jest w ciągłym ruchu. Droga Mleczna obraca się wokół własnego centrum z prędkością około 828 tysięcy kilometrów na godzinę.
Od lat sześćdziesiątych ubiegłego wieku, seria badań powoli ujawniła, że w dysku naszej galaktyki można zaobserwować wyraźne zagięcie w kształcie litery S, które spekuluje się, że jest produktem powtórnej kolizji z mniejszym sąsiadem, takim jak karłowata galaktyka sferoidalna Strzelca.
Karłowata galaktyka sferoidalna Strzelca
Sagittarius Dwarf Elliptical Galaxy, czyli właśnie galaktyka sferoidalna Strzelca, to karłowata galaktyka eliptyczna lub sferoidalna w gwiazdozbiorze Strzelca. Galaktyka ta znajduje się w odległości około 85 tys. lat świetlnych od Ziemi i ma około 10 tys. ly średnicy. Zawiera około 100 milionów gwiazd. Rodrigo Ibata, Gerarda Gilmore oraz Mike Irvin odkryli ją w 1994 roku.
Galaktyka sferoidalna Strzelca w swojej przeszłości już dwukrotnie przeszła przez dysk Naszej Galaktyki, a kolejne takie zderzenie z południową stroną dysku nastąpi za około 10 milionów lat. Ponieważ okrąża ona Drogę Mleczną w ciągu około miliarda lat, to w ciągu najbliższych kilkuset milionów lat Sagittarius Dwarf Elliptical Galaxy zostanie rozerwana przez siły grawitacyjne Drogi Mlecznej.
Tutaj jednak pojawiają się pytania – skąd wiadomo, że jakaś galaktyka zderzyła się z inną? Co na to wskazuje i co dokładnie się bada?
Badanie „Wielkiej fali”
Zespół astronomów porównał dane dotyczące około 16 000 młodych olbrzymów i około 3400 „gwiazd odległościowych” zwanych cefeidami, statystycznie korelując ich ruchy w przód i w tył z ich ruchem w górę i w dół.
Ciekawostka: Cefeidy są wyjątkowo jasne, tysiąc lub nawet dziesięć tysięcy razy jaśniejsze od Słońca. Regularnie zmieniają jasność wskutek pulsacji. Pulsacje powodują okresowe zmiany wielkości gwiazdy oraz temperatury powierzchni i typu widmowego.
W opisie badania przeczytać można:
Analizujemy trójwymiarową strukturę i kinematykę dwóch próbek młodych gwiazd w dysku galaktycznym, zawierających odpowiednio młode olbrzymy i klasyczne cefeidy. Obie próbki wykazują dowody na istnienie wielkoskalowego pionowego pofałdowania na szczycie osnowy Drogi Mlecznej.
Rezultat tych badań pokazuje, że gwiazdy poruszają się podobnie do fal na oceanie, które rozchodzą się z centrum Drogi Mlecznej. Te ruchy gwiazd są jednak inne niż „tsunami” powstające głębiej w galaktyce.
Podczas gdy pofałdowanie ledwo wznosi się ponad płaszczyznę galaktyki, jego przestrzenna rozciągłość jest ogromna, obliczona na ponad jedną czwartą drogi w kierunku krawędzi dysku. Poruszające się na zewnątrz gwiazdy zbaczają ze swoich ścieżek z prędkością około 10 do 15 kilometrów na sekundę.
Jednym z głównych wniosków tego badania jest to, że przeszłe interakcje między Drogą Mleczną a galaktyką Strzelca mogły wywołać fale w dysku gwiazdowym naszej galaktyki. To zjawisko określane jest mianem „Wielkiej Fali”, i tłumaczy występowanie zjawisk takich jak pionowe oscylacje gwiazd, co nadaje dyskowi Drogi Mlecznej nieregularny, „falisty” wygląd. Mówi się, że to przyczyniło się do powstania wyraźnego zagięcie w kształcie litery S, o którym było wspomniane wcześniej.
Badacze podkreślają, jak ważne są zderzenia galaktyczne dla kształtowania galaktyk takich jak Droga Mleczna. Kolizje te nie tylko wpływają na ich strukturę, ale również pobudzają powstawanie nowych gwiazd.
Zebrane dane poszerzają nasza wiedzę o ewolucji galaktyk oraz ich dynamice, a co za tym idzie – ogólnie o Wszechświecie.
