Κοσμική γυμναστική: Μελέτη αποκαλύπτει πώς ο Γαλαξίας μας κάποτε υπέστη μια δραματική ανατροπή

Αν και ο Γαλαξίας φαίνεται ήρεμος και σταθερός σήμερα, οι επιστήμονες λένε ότι μια μεγάλη επίδειξη κοσμικής γυμναστικής κάποτε έκανε τον γαλαξία μας ανάποδα.

Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι ο Γαλαξίας κάποτε υπέστη μια δραματική «μείζονα αναστροφή δίσκου».

Κάποια στιγμή στο μακρινό παρελθόν, ο γιγαντιαίος διαστρικός δίσκος άλλαξε προσανατολισμό κατά περισσότερες από 90 μοίρες – παίρνοντας μαζί το ηλιακό μας σύστημα.

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα μιας νέας μελέτης, πιθανότατα συνέβη μετά από μια βίαιη μετωπική σύγκρουση με έναν άλλο εισερχόμενο γαλαξία.

Πριν από περίπου 10 έως 11 δισεκατομμύρια χρόνια, ο Γαλαξίας συνετρίβη σε έναν γιγάντιο νάνο γαλαξία γνωστό ως Gaia-Sausage-Enceladus, ή Gaia Sausage για συντομία.

Γνωρίζουμε ήδη ότι αυτή η πρόσκρουση ωθεί δισεκατομμύρια αστέρια σε μονοπάτια σε σχήμα λουκάνικου, αλλά οι ερευνητές λένε τώρα ότι θα μπορούσε επίσης να ανατρέψει τον γαλαξία μας.

Ο επικεφαλής συγγραφέας Dr Kirill Batrakov, από το Πανεπιστήμιο του Durham, είπε: «Γνωρίζουμε ήδη ότι ο Γαλαξίας είχε μια τεράστια σύγκρουση.

«Λοιπόν, πιστεύουμε ότι ο δίσκος του Γαλαξία πιθανότατα αναποδογυρίστηκε στο παρελθόν».

Οι επιστήμονες λένε ότι ο Γαλαξίας υπέστη μια δραματική «αναστροφή δίσκου» στο μακρινό παρελθόν. Αυτές οι εικόνες δείχνουν μια προσομοίωση ενός γαλαξία που μοιάζει με τον Γαλαξία που υφίσταται παρόμοια ανατροπή, από την παλαιότερη εικόνα (z=3,4) έως την τελική του θέση (z=0).

Αυτή η αποκάλυψη σχετικά με την προηγούμενη εξέλιξη του γαλαξία μας προέκυψε στην πραγματικότητα από την προσπάθεια επίλυσης ενός από τους μεγαλύτερους γρίφους του Γαλαξία μας.

Τα περισσότερα από τα αστέρια στον γαλαξία μας βρίσκονται στον επίπεδο σπειροειδή δίσκο, μια περιοχή με διάμετρο περίπου 120.000 έτη φωτός και πάχος 1.000 έτη φωτός.

Περιβάλλεται από ένα αραιοκατοικημένο αστρικό φωτοστέφανο, μια τεράστια περιοχή περίπου 300.000 έτη φωτός σε διάμετρο, αλλά πάνω από ένα εκατομμύριο έτη φωτός σε διάμετρο στο ακραίο εξωτερικό της όριο.

Αποτελείται κυρίως από αστέρια που έχουν συρθεί στον Γαλαξία από άλλους γαλαξίες με την πάροδο του χρόνου μέσω γαλαξιακών συγχωνεύσεων.

Αυτό που κάνει το αστρικό φως του Γαλαξία τόσο ασυνήθιστο είναι ότι περιστρέφεται απίστευτα αργά σε σύγκριση με άλλους γαλαξίες.

Η αποστολή Gaia της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας έδειξε ότι μπορεί να χρειαστούν έως και ένα δισεκατομμύριο χρόνια για ένα αστέρι σε αυτήν την εξωτερική περιοχή να κάνει το δρόμο του γύρω από το γαλαξιακό κέντρο.

Μέχρι τώρα, οι ερευνητές δεν είχαν ιδέα γιατί θα συνέβαινε αυτό.

Στην εργασία τους, που παρουσιάστηκε αυτή την εβδομάδα στην Εθνική Αστρονομική Συνάντηση της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας στο Μπέρμιγχαμ, οι ερευνητές ανέλυσαν την προσομοίωση της εξέλιξης 25 γαλαξιών που μοιάζουν με τον Γαλαξία μας.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτή η αρχαία ανατροπή μπορεί να εξηγήσει γιατί ο εξωτερικός δίσκος του γαλαξία περιστρέφεται τόσο αργά. Εικόνα: Η εντύπωση ενός καλλιτέχνη από τον Γαλαξία που φαίνεται από ψηλά

Η ανατροπή μπορεί να προκλήθηκε από μια σύγκρουση μεταξύ του Γαλαξία και ενός νάνου γαλαξία που ονομάζεται Gaia-Sausage-Enceladus πριν από 10 έως 11 δισεκατομμύρια χρόνια. Εικόνα: Η εντύπωση του καλλιτέχνη για τη σύγκρουση Γαίας-Εγκέλαδου με προσομοιωμένες θέσεις και κινήσεις αστεριών που εμφανίζονται με κίτρινα βέλη

ο γαλαξίας

Τύπος: φραγμένος σπειροειδής γαλαξίας

Η κεντρική μαύρη τρύπα: Τοξότης

Η διάμετρος του αστρικού δίσκου: Περίπου 120.000 έτη φωτός

Διάμετρος αστρικού φωτοστέφανου: Έως ένα εκατομμύριο έτη φωτός

είναι: Περίπου 100 με 400 δισεκατομμύρια

ηλικία: περίπου 13,6 δισεκατομμύρια χρόνια

Απόσταση από κέντρο έως ήλιο: Περίπου 26.000 έτη φωτός

Τοποθεσία Ηλιακού Συστήματος: Orion Spur

Η ώρα που ο ήλιος περιφέρεται γύρω από τον γαλαξία: Περίπου 230 εκατομμύρια χρόνια

Ο πλησιέστερος μεγάλος γαλαξίας: Ανδρομέδα

Οι επιστήμονες παρακολούθησαν την εξέλιξη αυτών των προσομοιωμένων γαλαξιών για δισεκατομμύρια χρόνια και είδαν πώς έχουν αλλάξει.

Ανακάλυψαν ότι οι γαλαξίες με τα πιο αργά αστρικά φωτοστέφανα είχαν δύο κοινά πράγματα: όλοι είχαν μια μετωπική σύγκρουση με έναν άλλο γαλαξία και όλοι ανέτρεψαν έναν μεγάλο δίσκο.

Επομένως, το γεγονός ότι ο Γαλαξίας είχε τόσο αστρικό φως παγετώνων όσο και μετωπική σύγκρουση στο αρχαίο παρελθόν του, καθιστά πιθανό ότι ο γαλαξίας υποβλήθηκε επίσης σε αντιστροφή δίσκου.

Αυτό σημαίνει ότι ο γαλαξίας που αναγνωρίζουμε σήμερα μπορεί να έμοιαζε και να συμπεριφερόταν δραματικά διαφορετικά πριν από μερικά δισεκατομμύρια χρόνια.

«Μια αναστροφή δίσκου σημαίνει ότι τα περισσότερα αστέρια στον Γαλαξία μας ήταν κάποτε σε πολύ διαφορετικές τροχιές από ό,τι είναι σήμερα – πιθανώς ακόμη και ο δικός μας Ήλιος», είπε ο Δρ Μπατράκοφ.

«Αυτό σημαίνει ότι η «σταθερή» θέση μας στον γαλαξία μπορεί να μην είναι τόσο σταθερή για όλη τη διάρκεια ζωής του ηλιακού συστήματος».

Επειδή ζούμε μέσα στον Γαλαξία, μπορούμε να μελετήσουμε την απόδοσή του σε σχέση με άλλους γαλαξίες στο Σύμπαν, καθιστώντας τον το τέλειο εργαστήριο για τη δοκιμή ιδεών σχετικά με την εξέλιξη των γαλαξιών.

Με αυτήν την πρόσθετη γνώση για την ιστορία του δικού μας γαλαξία, οι επιστήμονες μπορούν να αρχίσουν να κατανοούν περισσότερο την εκπληκτική ποικιλομορφία των κοσμικών δομών στο σύμπαν.

Αυτές οι εικόνες δείχνουν την εξέλιξη ενός γαλαξία που μοιάζει με τον Γαλαξία που δεν έχει συγκρουστεί με άλλο γαλαξία και, ως εκ τούτου, δεν έχει βιώσει αναστροφή δίσκου.

Ο Dr Batrakov πρόσθεσε: «Η ανατροπή του δίσκου του προσθέτει ένα νέο κεφάλαιο σε αυτή την ιστορία, το οποίο πρέπει να λάβουμε υπόψη όταν τοποθετούμε τον Γαλαξία σε ένα ευρύτερο πλαίσιο άλλων γαλαξιών.

«Αυτό που με ενθουσιάζει περισσότερο είναι ότι αυτή η περίπλοκη ιστορία μπορεί να ανασυντεθεί μόνο από τις σημερινές παρατηρήσεις».

Οι ερευνητές ανακάλυψαν επίσης ότι το αστρικό φως του Γαλαξία είναι στενά συνδεδεμένο με τον αόρατο, αλλά κρίσιμο, κύκλο της σκοτεινής ύλης.

Αυτός ο κρυμμένος δίσκος από μη ανιχνεύσιμο υλικό αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του γαλαξία και συγκρατεί τη δομή ενωμένη σαν μια βαρυτική κόλλα.

Αυτό σημαίνει ότι η κατανόηση της προέλευσης του δικού μας αργά κινούμενου αστρικού φωτοστέφανου θα μπορούσε να βοηθήσει να ρίξει φως σε ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της επιστήμης.

Το παλαιότερο αστέρι στον Γαλαξία

Ένα αστέρι που ανακαλύφθηκε το 2018 πιστεύεται ότι είναι ένα από τα παλαιότερα στον Γαλαξία μας.

Οι επιστήμονες στο ισπανικό Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) πιστεύουν ότι μπορεί να σχηματίστηκε περίπου 300 εκατομμύρια χρόνια μετά τη «Μεγάλη Έκρηξη».

Ο ερευνητής του IAC Joné González Hernández είπε: «Η θεωρία προβλέπει ότι αυτά τα αστέρια μπορούν να σχηματιστούν και να χρησιμοποιήσουν υλικό από τους πρώτους σουπερνόβα, των οποίων οι πρόγονοι ήταν τα πρώτα τεράστια αστέρια στον γαλαξία.

Οι ερευνητές ελπίζουν ότι το αστέρι, γνωστό ως J0815+4729, που βρίσκεται στον αστερισμό του Λυγξ, θα τους βοηθήσει να μάθουν περισσότερα για τη Μεγάλη Έκρηξη, τη δημοφιλή θεωρία για την εξέλιξη των γαλαξιών.

Ο διευθυντής του IAC, Rafael Rebollo, δήλωσε: «Η ανίχνευση λιθίου μας δίνει σημαντικές πληροφορίες για την πυρηνοσύνθεση του Big Bang. Εργαζόμαστε σε έναν φασματογράφο με υψηλή ανάλυση και ευρεία φασματική εμβέλεια για να μπορούμε να μετράμε (μεταξύ άλλων) τη λεπτομερή χημική σύνθεση των αστεριών με μοναδικές ιδιότητες όπως το J0815+4729».

Σύνδεσμος πηγής