Astronomen vinden vreemde splinter in arm van de Melkweg
De ongewone structuur heeft een lengte van 3000 lichtjaar en stelt een voorheen onbekende galactische substructuur voor.
Astronomen hebben in de meest nabije arm van ons sterrenstelsel een ongewone structuur gevonden. Het is voor het eerst dat ze iets dergelijks in ons sterrenstelsel vinden en ze weten niet precies hoe het is ontstaan.
Het nieuwe onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics en het beschrijft een structuur die een grote hoek maakt in de Sagittarius arm van ons sterrenstelsel. Met de grote hoek bedoelen de astronomen dat de structuur een langgerekte groep sterren is die dwars op de richting van de Sagittarius arm staat. De nieuw gevonden structuur heeft een lengte van ongeveer 32000 lichtjaar (minder dan 3% van de totale diameter van ons sterrenstelsel) en bestaat uit jonge sterren en stervormende gaswolken.
Het is erg lastig om ons sterrenstelsel in kaart te brengen en dat heeft te maken met het feit dat we er ons middenin bevinden. Het is lastig om individuele stervormingsgebieden met elkaar te verbinden met hun grotere galactische omgeving en dat heeft te maken met ons perspectief van binnenuit de schijf.
De onderzoekers maakten gebruik van verschillende astronomische technieken en instrumenten. Ze analyseerden gegevens die door de Spitzer Telescope van de NASA zijn verzameld voordat die in januari van dit jaar met pensioen ging. Spitzer detecteerde infrarood licht en was daarmee een ideaal instrument om pasgeboren sterren waar te nemen die zich nog in dikke gaswolken en stof bevinden waar ze met het blote oog niet zichtbaar zijn. Het onderzoeksteam maakte in het bijzonder gebruik van data die waren verzameld in het kader van het Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire (GLIMPSE) onderzoek. Gedurende dit onderzoek bestudeerde Spitzer meer dan 100.000 babysterren.
Daarnaast werden data van de Europese Gaia ruimtetelescoop gebruikt. Aan de hand van deze data konden de onderzoekers heel nauwkeurig de afstanden en posities van de sterren bepalen. Zo konden ze een driedimensionaal beeld maken van de Sagittarius arm. Dit is een van de prominente spiraalarmen van ons sterrenstelsel. De wetenschappers combineerden de Gaia en Spitzer gegevens en kregen uiteindelijk deze gedetailleerde kaart
De Sagittarius arm is een veel bestudeerde structuur van ons sterrenstelsel en er komen verschillende enorme stervormingsgebieden in voor zoals de Omeganevel, de Trifidnevel, de Lagunenevel en de Arendnevel. Voor het nieuwe onderzoek probeerden de onderzoekers de locaties en snelheden van stervormingsgebieden in een segment van de Sagittarius arm in kaart te brengen.
De nieuw gevonden structuur steekt onder een hoek van 60° uit. De Sagittarius arm zelf draait zelf strak opgewonden om ons sterrenstelsel heen met een hoek van slechts 12° ( een perfecte cirkel heeft een hoek van 0°). Vandaar dat men de structuur beschrijft als een splinter.
Uiteindelijk herinnert dit ons eraan dat er veel onzekerheden zijn over de grootschalige structuur van ons sterrenstelsel en dat we naar de details moeten kijken als we dat grotere geheel willen begrijpen, aldus de onderzoekers,
De auteurs van dit artikel weten niet helemaal zeker hoe de splinter is ontstaan maar de babysterren in dit gebied zijn waarschijnlijk op hetzelfde moment en op dezelfde plek ontstaan. Als nauwverwante broers en zussen zouden deze sterren moeten zijn beïnvloed door dezelfde krachten die door de draaiing van het sterrenstelsel worden veroorzaakt. Zo zouden verbeterde modellen van sterren , zowel wat betreft hun afstanden tot elkaar als hun snelheden, licht kunnen werpen op dit nauwe astronomische mysterie en galactische spiralen in het algemeen, die eveneens nog steeds mysterieus zijn.
Deze structuur is maar een klein deeltje van ons sterrenstelsel maar het kan astronomen vermoedelijk iets belangrijks vertellen over het sterrenstelsel als geheel.
Astronomen hebben eerder vreemde structuren waargenomen in andere spiraalvormige sterrenstelsels, waaronder structuren die sporen en veren worden genoemd waarvan sommigen ook loodrecht uit de spiraalarmen steken. Sporen zijn heldere vlekken veroorzaakt door een overvloed aan sterren terwijl veren ophopingen van stof zijn. De nieuwe structuur van ons sterrenstelsel is geen van beide en wordt daarom vooralsnog als uniek beschouwd.
Het is nu een open vraag of er andere structuren met een hoge hoek bestaan ten opzicht van ons sterrenstelsel of elders in het heelal. Dit zal de focus zijn van toekomstig onderzoek, samen met verder onderzoek om de nieuwe structuur in de Sagittarius arm te bevestigen.
Artikel: A high pitch angle structure in the Sagittarius Arm, M. A. Kuhn, R. A. Benjamin, C. Zucker, A. Krone-Martins, R. S. de Souza, A. Castro-Ginard, E. E. O. Ishida, M. S. Povich and L. A. Hillenbrand for the COIN Collaboration
Eerste publicatie: 22 augustus 2021
Bron: NASA/JPL-Caltech
