De Melkweg heeft een binnenste ring van 6 miljard jaar oud
Ons sterrenstelsel heeft een binnenste ringachtige structuur die rijk is aan metalen (alle elementen zwaarder dan waterstof en helium) en die ring is van middelbare leeftijd. Dit volgt uit een onderzoek van gegevens van de APOGEE Survey.
APOGEE is een op grote schaal uitgevoerd stellair spectroscopisch onderzoek uitgevoerd op golflengtes in het nabije infrarood.
In tegenstelling tot optisch licht kan infrarood licht veel gemakkelijker door stof heendringen en daardoor kon APOGEE sterren detecteren in de stoffige gebieden, zoals de schijf en de kern, van ons sterrenstelsel en konden astronomen niet alleen hun elementen bepalen maar ook hun posities, snelheden t.o.v. de Aarde en ook ongeveer de leeftijd van die sterren.
Daarnaast brengt de Europese Gaia-missie ongeveer 1 miljard sterren in kaart waardoor er nauwkeurige posities en eigenbewegingen van sterren beschikbaar zijn.
Tezamen bieden de beide onderzoeken alle benodigde waarnemingen om de banen van sterren in de binnenste delen van de Melkweg te bepalen.
Het enige dat nodig is, is een realistisch Melkwegpotentieel om de sterren in te integreren. Dit is verkregen uit het binnenste Melkwegmodel dat is gemaakt door wetenschappers van het Max Planck Institut für Extraterrestrische Physik. Zij integreerden meer dan 30.000 sterren uit het APOGEE-onderzoek met aanvullende gegevens van de Gaia-missie om zo volledige banen te creëren van die sterren.
Met die banen kunnen ze effectief naar de galactische uitstulping van ons sterrenstelsel kijken, evenals naar andere ruimtelijke regio’s die niet door de onderzoeken worden bestreken.
De astronomen gebruikten de bepaalde banen vervolgens om kaarten te maken van de stellaire dichtheid, metalliciteit en leeftijd van de binnenste delen van de Melkweg.
Ze vonden dat er rond de centrale balk van ons sterrenstelsel een binnenste ringvormige structuur is die meer metaal bevat dan de balk en waar de sterren jonger zijn. Die ring heeft een leeftijd van ongeveer 6 miljard jaar.
Alhoewel er in andere spiraalsterrenstelsel stervormende binnenringen zijn waargenomen was het niet duidelijk dat of ook ons eigen sterrenstelsel een dergelijke binnenring van sterren heeft.
Om de sterren in de ring te onderscheiden van de centrale balk gebruikten de astronomen de excentriciteit van de banen, d.w.z. hoeveel de baan afwijkt van een cirkel.
Ze ontdekten niet alleen dat de sterren in de ring jonger en metaalrijker zijn dan de sterren in de balk maar ook dat deze sterren meer geconcentreerd zijn in de richting van het galactische vlak.
Volgens de onderzoekers bleven sterren zich door instromend gas ook vormen nadat de centrale balk al op zijn plaats was. Daarom kan de leeftijd van de sterren in de binnenste ring gebruikt worden om terug te blikken op de ontstaansgeschiedenis van de Melkweg.
“Het is nog steeds onduidelijk of er een verband is tussen de binnenring van de Melkweg en zijn spiraalarmen en of gas momenteel naar binnen wordt geleid naar een stervormende, dunnen binnenring zoals te zien is in andere spiraalstelsels”, aldus de auteurs.
Er is meer werk nodig om de overgang van de ring naar de omringende schijf in de Melkweg beter te begrijpen, daarvoor zijn uitgebreide modellen en veel meer gegevens nodig.
De resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics.
Artikel: Shola M. Wylie et al. 2022. The Milky Way’s middle-aged inner ring. A&A 659, A80; doi: 10.1051/0004-6361/202142343
Eerste publicatie: 6 april 2022
Bron: Sci-News
