De ceva timp, astronomii au știut că coliziunile sau fuziunile între galaxii sunt o parte integrantă a evoluției cosmice. Pe lângă faptul că produc galaxii să crească, aceste fuziuni declanșează, de asemenea, noi runde de formare a stelelor, deoarece gazul proaspăt și praful sunt injectate în galaxie. În viitor, astronomii estimează că Galaxia Calea Lactee va fuziona cu Galaxia Andromeda, precum și cu Micii și Mari Nori Magellanici între timp.
Conform noilor rezultate obținute de cercetătorii de la Centrul pentru Astrofizică Calculațională din Institutul Flatiron (CCA) din orașul New York, rezultatele eventualei noastre fuziuni cu Norii Magellanici sunt deja simțite. Conform rezultatelor prezentate la cea de-a 235-a întâlnire a American Astronomical Society din această săptămână, stelele care se formează la marginea galaxiei noastre ar putea fi rezultatul acestor galaxii pitice care se contopesc cu ale noastre.
În cadrul prezentării, care a avut loc miercuri (8 ianuarie) în Honolulu, echipa de cercetare a explicat modul în care datele de la ESA Gaia observatorul a scos la iveală existența unui tânăr stelar la marginea halului Calea Lactee. Acest grup a fost desemnat Price-Whelan 1 în onoarea șefului echipei Adrian M. Price-Whelan (un coleg de cercetare al CCA).
Și mai surprinzător a fost faptul că spectrele obținute din cluster au indicat că acestea se formau din fluxul de gaze care emana dintr-una din brațele Marelui Magellanic Cloud. Descoperirea sugerează că acest flux de gaze care se extinde din galaxii, cunoscut sub numele de Leading Arm II, este considerabil mai aproape de Calea Lactee decât se credea anterior (și mai aproape de coliziunea cu ea).
Cu siguranță, identificarea grupurilor de stele din galaxia noastră este dificilă, deoarece stelele pot părea grupate pe cer, dar sunt separate de distanțe vaste în realitate. În plus, stelele pot fi văzute în apropiere una de cealaltă la un moment dat, dar apoi se găsesc în mișcare în direcții diferite. Determinarea care stele sunt grupate împreună necesită măsurători precise ale stelelor de poziție în timp (de asemenea, astrometrie).
Acesta este scopul Gaia misiune, care a strâns date despre pozițiile, distanțele și mișcările corespunzătoare de aproximativ 1,7 miliarde de obiecte cerești încă din 2013. Folosind cel mai recent set de date care va fi lansat de misiune, Price-Whelan și colegii săi au căutat dovezi ale unor stele tinere foarte albastre. care aveau aglomerații care se mișcau cu ei. După ce au identificat mai multe, le-au asortat încrucișat pentru a elimina grupurile cunoscute.
În cele din urmă, a rămas doar una: un grup de stele relativ tânăr, care are aproximativ 117 milioane de ani și este situat la marginea îndepărtată a Căii Lactee. După cum a explicat Price-Whelan:
„Este vorba despre un cluster de stele - mai puțin de câteva mii în total - dar are implicații mari dincolo de zona sa locală a Căii Lactee ... Este într-adevăr, foarte departe. Este mai departe de orice stele tinere cunoscute de pe Calea Lactee, care sunt de obicei pe disc. Așa că, imediat, am fost ca „Sfinte fumează, ce este asta?”
Poziția clusterului o plasează în „halo” de pe Calea Lactee, regiunea exterioară a galaxiei noastre situată dincolo de brațele spiralate. Deși conține majoritatea masei galaxiei noastre, este, de asemenea, mult mai întunecată decât brațele spiralate în care se află majoritatea stelelor Căii Lactee. De asemenea, în această regiune se află un râu de gaze cunoscut sub numele de „Pârâul Magellanic”, care formează marginea cea mai exterioară a SMC și LMC și ajunge spre Calea Lactee.
Acest flux este sărac în metale, spre deosebire de norii de gaz care se găsesc în zona exterioară a Căii Lactee. Acest lucru i-a permis lui David Nidever, profesor asistent la Universitatea de Stat din Montana și coautor al studiului, să stabilească că noul grup de stele era extragalactic la origine. Realizând o analiză a conținutului de metal al celor mai strălucitoare 27 de stele din cluster, el a descoperit că metalicitatea lor era similară cu cea a fluxului Magellanic.
Pe baza acestor constatări, echipa a ajuns la concluzia că clusterul format sub forma gazului din fluxul Magellanic a trecut prin haloul Calea Lactee. Combinat cu atracția gravitațională a galaxiei noastre, trecerea prin halo a creat o forță de tracțiune care a comprimat gazul până la punctul că s-a prăbușit pentru a forma stele noi. De-a lungul timpului, stelele s-au deplasat înaintea fluxului de gaze și s-au alăturat Calea Lactee exterioară.
Studiul acestui grup poate avea implicații considerabile pentru înțelegerea evoluției galaxiei noastre. De exemplu, astronomi nu au putut să limiteze în mod eficient distanța dintre fluxul Magellanic și galaxia noastră până acum. Dar, datorită descoperirii acestui nou grup de stele, Price-Whelan și colegii săi prezic că marginea fluxului Magellanic este la 90.000 de ani lumină de Calea Lactee.
Aceasta este aproximativ jumătate din distanța prevăzută anterior. În plus, descoperirea clusterelor din periferia Căii Lactee ar putea dezvălui, de asemenea, dacă Norii Magellanici s-au ciocnit cu galaxia noastră în trecut. Aceasta este tendința aparentă în ceea ce privește fuziunile: cele două obiecte cerești nu se ciocnesc cap de cap, ci se trec între ele și fac schimb de materiale, în cele din urmă coalescând pentru a forma un singur obiect.
După cum a indicat Nidever, concluziile echipei îi determină, de asemenea, pe astronomi să-și perfecționeze teoriile despre momentul în care Marele Magellanic Cloud se va contopi cu galaxia noastră:
„Dacă fluxul Magellanic este mai aproape, în special brațul cel mai apropiat de galaxia noastră, atunci este probabil să fie încorporat pe Calea Lactee mai devreme decât prevede modelul actual. În cele din urmă, acel gaz se va transforma în stele noi pe discul Căii Lactee. În momentul de față, galaxia noastră folosește gazul mai repede decât este reumplută. Acest gaz suplimentar care ne intră ne va ajuta să reîncărcăm rezervorul și să ne asigurăm că galaxia noastră continuă să prospere și să formeze stele noi. ”
Acest studiu este cel mai recent dintr-o serie care a fost posibilă de către Gaia misiune, care ne avansează colectiv înțelegerea modului în care galaxia noastră a evoluat și va continua să o facă în viitor. Inițial planificat să se încheie până în 2018, Gaia misiunea a fost prelungită și va rămâne în funcțiune până în 2022 (cu excepția unor prelungiri suplimentare).
Următoarea versiune de Gaia datele arhivei (EDR3) vor avea loc în două părți, prima fiind lansată în al treilea trimestru 2020 și a doua în a doua jumătate a anului 2021. Descoperirea Price-Whelan 1 și analiza spectroscopică ulterioară a echipei au fost atât subiectul lucrărilor care au fost publicate în Jurnalul Astrofizic pe 5 decembrie, respectiv pe 16 decembrie.
