Πριν από 300 εκατομμύρια έως 900 εκατομμύρια χρόνια, ο γαλαξίας μας στον Γαλαξία μας σχεδόν συγκρούστηκε με τον Νάνο γαλαξία του Τοξότη. Δεδομένα από την αποστολή Gaia της ESA δείχνουν το συνεχιζόμενο αποτέλεσμα αυτής της εκδήλωσης, με αστέρια να κινούνται σαν κυματισμοί στην επιφάνεια μιας λίμνης. Η γαλαξιακή σύγκρουση είναι μέρος μιας συνεχιζόμενης κανιβαλισμού του νάνου γαλαξία από τον πολύ μεγαλύτερο Γαλαξία μας.
"Στην αρχή τα χαρακτηριστικά μας ήταν πολύ περίεργα." - Teresa Antoja, επικεφαλής ερευνητής, Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης, Ισπανία.
Ο κύριος επιστημονικός στόχος της Gaia είναι να ερευνήσει ένα δισεκατομμύριο αστέρια στη γαλαξιακή μας γειτονιά. Δημιουργεί έναν τρισδιάστατο χάρτη ακριβείας του Γαλαξία μας και απαντά σε ερωτήσεις σχετικά με την προέλευση και την εξέλιξη του γαλαξία μας. Η ESA ξεκίνησε το Gaia το 2013 σε μια προγραμματισμένη πενταετή αποστολή.
Η Γαία ανακάλυψε τη συνάντηση μεταξύ του Γαλαξία και του Νάνος γαλαξία του Τοξότη χαρτογραφώντας την κίνηση των άστρων στον γαλαξιακό δίσκο του Γαλαξία. Η Gaia μετρά με ακρίβεια τις θέσεις και τις ακριβείς ταχύτητες ενός δισεκατομμυρίου αστεριών. Το διαστημικό σκάφος επεξεργάστηκε αυτό που είναι γνωστό ως «χώρος φάσης» για ένα υποσύνολο μερικών εκατομμυρίων αστεριών, εκτιμώντας τις τρισδιάστατες ταχύτητες για αυτά τα αστέρια. Αυτός ο χώρος φάσης, ή συνδυασμός θέσης και ταχύτητας, επέτρεψε στους επιστήμονες να μελετήσουν την αστρική κίνηση των αστεριών στο δίσκο.
«Ήμουν λίγο σοκαρισμένος και νόμιζα ότι μπορεί να υπάρχει πρόβλημα με τα δεδομένα, επειδή τα σχήματα είναι τόσο καθαρά.» - Teresa Antoja, Universitat de Barcelona, Ισπανία.
Οι αστρικές κινήσεις στο χώρο φάσης αποκάλυψαν κάτι συγκλονιστικό και απροσδόκητο. Η επικεφαλής ερευνητής Teresa Antoja, από το Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης στην Ισπανία, σοκαρίστηκε από αυτό που αποκάλυψαν τα δεδομένα. Νόμιζε ότι πρέπει να υπάρχει πρόβλημα στα δεδομένα. Ένα σαλιγκάρι μοτίβο που δεν είχε δει ποτέ πριν ξεχώριζε. Το μοτίβο ήταν στο γράφημα του υψομέτρου των αστεριών πάνω ή κάτω από το επίπεδο του Γαλαξία, σχεδιάστηκε έναντι της ταχύτητάς τους προς την ίδια κατεύθυνση. «Στην αρχή τα χαρακτηριστικά μας ήταν πολύ περίεργα», λέει η Τερέζα. «Ήμουν λίγο σοκαρισμένος και νόμιζα ότι μπορεί να υπάρχει πρόβλημα με τα δεδομένα, επειδή τα σχήματα είναι τόσο καθαρά.»
Αλλά η αποστολή Gaia είναι μια τεράστια επιχείρηση. Διαθέτει ομάδες Επεξεργασίας και Ανάλυσης Δεδομένων σε όλη την Ευρώπη, και αυτές οι ομάδες δοκίμασαν όλα τα δεδομένα προτού τα κυκλοφορήσουν. Η Antoja και οι συνάδελφοί της δοκίμασαν επίσης τα δεδομένα για να δουν αν τα λάθη είχαν προκαλέσει το σχήμα. Αλλά το κυνήγι τους για λάθη δεν έδειξε τίποτα. Έπρεπε να αποδεχτούν ότι το ασυνήθιστο και απροσδόκητο σχήμα ήταν στην πραγματικότητα εκεί.
«Φαίνεται ότι ξαφνικά έχετε φορέσει τα σωστά γυαλιά και βλέπετε όλα τα πράγματα που δεν ήταν δυνατόν να δείτε πριν», λέει η Τερέζα.
Ο Antoja αναγνώρισε ότι το σχήμα αποκαλύφθηκε επειδή τα δεδομένα από την Gaia ήταν τόσο υψηλής ποιότητας. Ήταν σαν να φοράτε τα σωστά γυαλιά. Το επόμενο βήμα ήταν να καταλάβουμε τι προκάλεσε αυτό το σχήμα.
Οι κυματισμοί στα αστέρια του δίσκου Milky Way ήταν σαν κυματισμοί σε μια λίμνη. «Είναι σαν να πετάς μια πέτρα σε μια λίμνη, η οποία εκτοπίζει το νερό ως κυματισμούς και κύματα», εξηγεί η Τερέζα. Ωστόσο, η επιφάνεια μιας λίμνης ηρεμεί αρκετά γρήγορα. Η κίνηση των αστεριών συνεχίζεται εδώ και εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια.
Μόλις η ομάδα γνώριζε ότι έβλεπαν κάτι πραγματικό, άρχισαν να ερευνούν την αιτία αυτών των «κυματισμών». Τι είχε συμβεί στον Γαλαξία μας για να τα παράγει;
Ο Γαλαξίας, όπως πολλοί μεγάλοι γαλαξίες, είναι λίγο κανίβαλος. Ένας τρόπος με τον οποίο μεγαλώνει τόσο μεγάλος είναι με την απορρόφηση των αστεριών από άλλες συστάδες αστεριών και άλλων γαλαξιών. Μόλις απορροφηθούν, αυτά τα αστέρια αναμιγνύονται με τον υπόλοιπο γαλαξία. Αλλά σε αυτήν την περίπτωση, τα νέα μέλη του Γαλαξία δεν μπλέχτηκαν.
Η Amina Helmi εργάζεται στο Πανεπιστήμιο του Γκρόνινγκεν στις Κάτω Χώρες. Είναι συνεργάτης στο έργο και ο δεύτερος συγγραφέας στο χαρτί που προκύπτει. Η Χέλμη υπενθύμισε μελέτες από την ίδια και άλλους ερευνητές σχετικά με τον Νάνο γαλαξία του Τοξότη. Ο Τοξότης περιέχει μόνο μερικές δεκάδες εκατομμύρια αστέρια, πολύ λιγότερα από τα 100 έως 400 δισεκατομμύρια αστέρια στον Γαλαξία μας. Η Χέλμη ήξερε ότι ο Γαλαξίας έτρωγε τον γαλαξία του Τοξότη.
Την τελευταία φορά που οι δύο γαλαξίες ήρθαν κοντά ο ένας στον άλλο δεν συγκρούστηκαν. Αλλά η βαρύτητα από αυτή τη στενή συνάντηση ήταν αρκετή για να ενοχλήσει μερικά από τα αστέρια του δίσκου του Γαλαξία. Ακριβώς σαν μια πέτρα που ρίχνει την επιφάνεια μιας λίμνης.
"Αυτό είναι ακριβώς το είδος της ανακάλυψης που ελπίζαμε ότι θα προέλθει από τα δεδομένα της Gaia." - Timo Prusti, Gaia Project Scientist στο ESA.
Η εκτίμηση για την τελευταία συνάντηση μεταξύ του Τοξότη και του Γαλαξία μας ήταν μεταξύ 200 εκατομμυρίων και 1 δισεκατομμυρίου ετών πριν. Και αυτό το χρονικό πλαίσιο αντιστοιχεί στο χρονικό πλαίσιο που καθορίζεται από τα δεδομένα της Gaia.
Ακούγεται πολύ πειστικό. «Η μελέτη συνεπάγεται, σίγουρα, ότι ο δίσκος του γαλαξία μας είναι δυναμικά νέος, ευαίσθητος σε διαταραχές και μεταβολές με την πάροδο του χρόνου», δήλωσε ο Antoja. Ωστόσο, υπάρχει ακόμη ανάγκη για προσοχή. Ο συσχετισμός μεταξύ της κίνησης των αστεριών στο δίσκο του Γαλαξία και του γαλαξία του Τοξότη βασίζεται σε απλά μοντέλα υπολογιστών και αναλύσεις.
Τα δεδομένα της Gaia έχουν πολλά περισσότερα για να μας διδάξουν για την εξέλιξη του Γαλαξία μας. Η ομάδα πίσω από τη μελέτη σκοπεύει να εξετάσει όλο το φαινόμενο πληρέστερα. Υπάρχει πολλή δουλειά που πρέπει να γίνει και τεράστιος όγκος δεδομένων για να χτενιστεί.
«Η ανακάλυψη ήταν εύκολη. η ερμηνεία είναι πιο δύσκολη. Και η πλήρης κατανόηση της σημασίας και των επιπτώσεών της μπορεί να διαρκέσει αρκετά χρόνια. " είπε η Αμίνα.
«Αυτό ακριβώς είναι το είδος της ανακάλυψης που ελπίζαμε ότι θα προέλθει από τα δεδομένα της Gaia», πρόσθεσε ο Timo Prusti, Επιστήμονας του προγράμματος Gaia στο ESA.
- Δελτίο Τύπου ESA: Η GAIA υπαινίσσεται την ταραγμένη ζωή του Galaxy μας
- Δελτίο Τύπου Universität de Barcelona: Η GAIA Εντοπίζει Κούνημα στον Γαλαξία μας
- Σπίτι αποστολής GAIA
- Ερευνητικό έγγραφο: Ένας δυναμικά νέος και διαταραγμένος γαλαξίας δίσκος
