Alte Einflüsse prägten die Struktur der Milchstraße

Zu verstehen, wie das Universum entstanden ist, ist eine der größeren Herausforderungen, wenn man Astrophysiker ist. Angesichts der Größe des beobachtbaren Universums (46,6 Milliarden Lichtjahre) und des erstaunlichen Alters (13,8 Milliarden Jahre) ist dies keine leichte Aufgabe. Durch fortlaufende Beobachtungen, Berechnungen und Computersimulationen konnten Astrophysiker jedoch viel darüber lernen, wie sich Galaxien und größere Strukturen im Laufe der Zeit verändert haben.

Zum Beispiel hat eine kürzlich von einem Team der University of Kentucky (UK) durchgeführte Studie bisherige Vorstellungen darüber in Frage gestellt, wie sich unsere Galaxie zu dem entwickelt hat, was wir heute sehen. Basierend auf Beobachtungen der Sternscheibe der Milchstraße, die zuvor als glatt angesehen wurde, fand das Team Hinweise auf asymmetrische Wellen. Dies deutet darauf hin, dass unsere Galaxie in der Vergangenheit möglicherweise von uralten Einflüssen geprägt war.

Die Studie mit dem Titel „Milchstraßentomographie mit K- und M-Zwergsternen: Die vertikale Struktur der galaktischen Scheibe“ erschien kürzlich in der Das astrophysikalische Journal. Unter der Leitung von Deborah Ferguson, Absolventin des Vereinigten Königreichs 2016, bestand das Team aus Professor Susan Gardner vom britischen College of Arts and Sciences und Brian Yanny, Astrophysiker am Fermilab Center for Particle Astrophysics (FCPA).

Diese Studie entstand aus Fergusons Abschlussarbeit, die von Prof. Gardner betreut wurde. Zu dieser Zeit versuchte Ferguson, frühere Forschungen von Gardner und Yanny zu erweitern, die auch das Vorhandensein von Wellen in der Sternscheibe unserer Galaxie verstehen wollten. Für diese neue Studie stützte sich das Team auf Daten, die mit dem 2,5-m-Teleskop des Sloan Digital Sky Survey (SDSS) am Apache Point Observatory in New Mexico gewonnen wurden.

Dies ermöglichte es dem Team, die räumliche Verteilung von 3,6 Millionen Sternen in der Milchstraßengalaxie zu untersuchen, aus der das Vorhandensein asymmetrischer Wellen bestätigt wurde. Diese, so behaupten sie, können als Beweis für die alten Auswirkungen der Milchstraße interpretiert werden – mit anderen Worten, dass diese Wellen darauf zurückzuführen sind, dass unsere Galaxie in der Vergangenheit mit anderen Galaxien in Kontakt gekommen ist.

Dazu könnten eine Fusion zwischen der Milchstraße und der Zwerggalaxie des Schützen vor etwa 0,85 Milliarden Jahren sowie die derzeitige Fusion unserer Galaxie mit der Zwerggalaxie Canis Major gehören. Wie Prof. Gardner kürzlich in einer britischen Pressemitteilung erklärte:

„Es wird angenommen, dass diese Auswirkungen die‚ Architekten 'der zentralen Stange und der Spiralarme der Milchstraße waren. So wie die Wellen auf der Oberfläche eines glatten Sees darauf hindeuten, dass ein entferntes Schnellboot vorbeifährt, suchen wir nach Abweichungen von den Symmetrien, die wir bei der Verteilung der Sterne erwarten würden, um Hinweise auf uralte Einflüsse zu finden. Wir haben umfangreiche Beweise für das Aufbrechen all dieser Symmetrien gefunden und begründen damit die Rolle der alten Einflüsse bei der Gestaltung der Struktur unserer Milchstraße. “

Wie bereits erwähnt, deuteten Gardners frühere Arbeiten auch darauf hin, dass es bei der Nord / Süd-Symmetrie der Sterne in der Milchstraßenscheibe eine vertikale „Welligkeit“ gab. Mit anderen Worten, die Anzahl der Sterne, die über oder unter der Sternscheibe liegen, würde von einer Stichprobe zur nächsten zunehmen, je weiter sie vom Zentrum der galaktischen Scheibe entfernt sind. Dank der neuesten Daten des SDSS verfügte das Team jedoch über eine viel größere Stichprobe, auf die sich die Schlussfolgerungen stützen konnten.

Letztendlich bestätigten diese Ergebnisse die Beobachtungen von Ferguson und Lally und ergaben auch Hinweise auf eine Asymmetrie in der Ebene der galaktischen Scheibe. Wie Ferguson erklärte:

„Durch den Zugang zu Millionen von Sternen aus dem SDSS konnten wir die galaktische Struktur auf völlig neue Weise untersuchen, indem wir den Himmel ohne Verlust von Statistiken in kleinere Regionen aufteilten. Es war unglaublich zu beobachten, wie sich dieses Projekt weiterentwickelte und die Ergebnisse sichtbar wurden, als wir die Sternendichten aufzeichneten und faszinierende Muster über den gesamten Fußabdruck hinweg sahen. Da auf diesem Gebiet weitere Studien durchgeführt werden, bin ich gespannt, was wir über die Struktur unserer Galaxie und die Kräfte, die zu ihrer Gestaltung beigetragen haben, lernen können. “

Um die Geschichte und Entwicklung des Universums als Ganzes zu verstehen, ist es wichtig zu verstehen, wie sich unsere Galaxie entwickelt hat und welche Rolle die Auswirkungen der Antike gespielt haben. Studien wie diese helfen uns nicht nur dabei, unsere aktuellen kosmologischen Modelle zu bestätigen (oder zu aktualisieren), sondern können uns auch viel darüber erzählen, was in Milliarden von Jahren in unserer Galaxie auf uns zukommt.

Seit Jahrzehnten sind Astronomen der Meinung, dass die Milchstraße in rund 4 Milliarden Jahren mit Andromeda kollidieren wird. Dieses Ereignis wird wahrscheinlich enorme Auswirkungen haben und zur Verschmelzung der supermassiven Schwarzen Löcher, Sternkollisionen und Sterne beider Galaxien führen. Obwohl es zweifelhaft ist, ob die Menschheit für dieses Ereignis da sein wird, wäre es dennoch wert zu wissen, wie dieser Prozess unsere Galaxie und das lokale Universum formen wird.

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