Al tientallen jaren proberen astronomen te begrijpen waarom de Melkweg krom is zoals hij is. De afgelopen jaren hebben astronomen getheoretiseerd dat onze buren, de Magelhaense Wolken, verantwoordelijk kunnen zijn voor dit fenomeen. Volgens deze theorie trekken deze dwergstelsels de donkere materie van de Melkweg aan, waardoor oscillaties ontstaan die de toevoer van waterstofgas in ons sterrenstelsel veroorzaken.
Volgens nieuwe gegevens van de Gaia-sterrenwacht van de European Space Agency (ESA) is het echter mogelijk dat deze afwijking het gevolg is van een aanhoudende botsing met een kleiner sterrenstelsel. Deze bevindingen bevestigen dat de warp in ons sterrenstelsel niet statisch is, maar onderhevig is aan verandering in de tijd (ook bekend als precessie), en dat dit proces sneller gaat dan iemand had gedacht!
Astronomen weten sinds eind jaren vijftig dat de schijf van de Melkweg, waar de meeste sterren zich bevinden, aan de ene kant naar boven is gekromd en aan de andere kant naar beneden. De redenen hiervoor zijn echter onduidelijk gebleven, met theorieën variërend van de invloed van het intergalactische magnetische veld tot de zwaartekrachteffecten van een onregelmatig gevormde halo voor donkere materie.
Om hier enig licht op te werpen, raadpleegde een team van astronomen van het Turijn Astrofysisch Observatorium in Italië en het Max Planck Instituut voor Astronomie in Duitsland astrometrische metingen uit de tweede Gaia-gegevensversie (DR2). Dit nieuwste pakket (dat op 25 april 2018 is uitgebracht) bevat bijgewerkte informatie over de positie, beweging en afstanden van 1,692 miljard sterren.
Met behulp van deze gegevens kon het team het gedrag van sterren in de buitenste schijf onderzoeken, waaruit ze bevestigden dat de warp van de melkweg niet statisch is, maar in de loop van de tijd van richting verandert. Deze verandering in oriëntatie, bekend als precessie, is vergelijkbaar op dezelfde manier waarop een planeet een "wiebeling" ervaart vanwege de manier waarop ze om hun as roteren.
Bovendien ontdekten ze ook dat de precessie van deze schering veel sneller gaat dan verwacht - veel sneller dan waartoe een intergalactisch magnetisch veld of een halo voor donkere materie in staat zou zijn. Het team concludeerde hieruit dat iets krachtigers de vorm van ons sterrenstelsel moet beïnvloeden, zoals een botsing met een ander sterrenstelsel.
De studie die hun bevindingen beschrijft, getiteld "Bewijs van een dynamisch evoluerende Galactische afwijking", verscheen onlangs in het tijdschrift Natuurastronomie. Zoals Eloisa Poggio van het Turijn Astrofysisch Observatorium, de hoofdauteur van de studie, uitlegde in een ESA-persbericht:
“We hebben de snelheid van de ketting gemeten door de gegevens te vergelijken met onze modellen. Op basis van de verkregen snelheid zou de ketting in 600 tot 700 miljoen jaar één rotatie rond het centrum van de Melkweg voltooien. Dat is veel sneller dan we hadden verwacht op basis van voorspellingen van andere modellen, zoals die naar de effecten van de niet-sferische halo kijken. "
De snelheid van de precessie van de warp is echter langzamer dan de snelheid waarmee sterren in de Melkwegschijf rond het galactische centrum cirkelen. Onze zon draait bijvoorbeeld om het centrum van de Melkweg met een gemiddelde snelheid van 230 km / s (828.000 km / h; 514.495 mph) en het duurt ongeveer 220 miljoen jaar om een enkele baan te voltooien.
Momenteel is het niet bekend welk sterrenstelsel de rimpel veroorzaakt of wanneer de botsing is begonnen. Het team vermoedt echter dat dit het Boogschutter Dwergstelsel zou kunnen zijn, een elliptisch gevormde verzameling van ongeveer 10.000 sterren die de Melkweg van pool tot pool draait en op een afstand van ongeveer 50.000 lichtjaar.
Astronomen geloven dat dit dwergstelsel geleidelijk wordt geabsorbeerd door de Melkweg, een proces waarvan wordt aangenomen dat het in het verleden meerdere keren door de Melkwegschijf is gecrasht. Als het geluid hiervan iemand nerveus maakt, moeten ze troost vinden in het feit dat deze veranderingen plaatsvinden op galactische schaal en heel ver weg - daarom zullen ze geen merkbare effecten hebben op het leven op aarde.
Dit onderzoek is een voorbeeld van het ongekende vermogen van het Gaia-observatorium om ons sterrenstelsel in 3D in kaart te brengen, evenals het soort onderzoek dat dit doet. Zoals Ronald Drimmel, een onderzoeksastronoom aan de Turin Astrophysical Observatory en co-auteur van de paper, het beschreef:
"Het is alsof je een auto hebt en de snelheid en rijrichting van deze auto in een zeer korte tijd probeert te meten en vervolgens op basis van die waarden probeert het verleden en het toekomstige traject van de auto te modelleren. Als we voor veel auto's zulke metingen doen, kunnen we de verkeersstroom modelleren. Evenzo kunnen we, door de schijnbare bewegingen van miljoenen sterren aan de hemel te meten, grootschalige processen modelleren, zoals de beweging van de ketting. ”
Deze bevindingen zijn vergelijkbaar met andere onderzoeksresultaten die dankzij zijn gemaakt Gaia. In 2018 gebruikte een team van astronomen de eerste 22 maanden van missiegegevens om te bepalen dat de Melkweg en andere sterrenstelsels in het verre verleden botsingen en fusies ondergingen, waarvan het bewijs nog steeds zichtbaar is in de bewegingen van grote groepen sterren.
"Met Gaia hebben we voor het eerst een grote hoeveelheid gegevens over een enorme hoeveelheid sterren, waarvan de beweging zo nauwkeurig wordt gemeten dat we kunnen proberen de grootschalige bewegingen van de melkweg te begrijpen en de vormingsgeschiedenis ervan te modelleren," zei Jos de Bruijne, de plaatsvervangend projectwetenschapper van Gaia. 'Dit is iets unieks. Dit is echt de Gaia-revolutie. '
De missie is momenteel in zijn zesde jaar en zal (behoudens uitbreidingen) astrometrische gegevens blijven verzamelen tot 2022. Ondertussen wachten astronomen reikhalzend uit naar de volgende twee releases van Gaia-gegevens (DR3 en DR4), die gepland zijn voor later in 2020 en in de tweede helft van 2021. Gezien wat we al van deze missie hebben geleerd, kan men alleen maar speculeren over de andere mysteries die het zal helpen ontrafelen!
