Gaia vindt fossiel sterrenstelsel verborgen in halo van de Melkweg

Met behulp van gegevens van de Gaia ruimtesonde hebben astronomen in de halo van ons sterrenstelsel de restanten van een oud sterrenstelsel gevonden. De halo omringt de schijf met jongere sterren en de galactische kern met oudere sterren die beiden het helderste deel van ons sterrenstelsel vormen.

Het Pontus sterrenstelsel dat  is gefuseerd met ons eigen sterrenstelsel
Deze afbeelding toont ons sterrenstelsel zoals gezien door de Europese Gaia ruimtesonde. De vierkanten stellen de posities van bolhopen voor, de driehoeken zijn de posities van satellietsterrenstelsels en de kleine punten zijn slierten van sterren. De paarse punten en vierkanten zijn objecten die afkomstig zijn van het fuserende Pontus sterrenstelsel. Credit: ESA / Gaia / DPAC / CC BY-SA 3.0 IGO.

Ons sterrenstelsel begon ongeveer 12 miljard klaar geleden te ontstaan. Sinds die tijd is het zowel in massa en grootte gegroeid door een hele serie kleine sterrenstelsels op te slokken. Het mooiste aan dit proces is dat het nog steeds voortduurt en aan de hand van data die Gaia verzamelt kunnen astronomen dit proces nog steeds volgen.

Als dit proces langzaam verloopt dat vormen de sterren van het fuserende sterrenstelsel een grote sliert van sterren die gemakkelijk in de halo kan worden waargenomen. Gaat het proces snel dan zullen de sterren van het fuserende sterrenstelsel meer verspreid voorkomen in de halo en niet meteen duidelijk zichtbaar zijn.

Maar een fuserend sterrenstelsel bevat niet alleen sterren. Het kan ook worden omringd door een populatie bolhopen en kleinere satelliet sterrenstelsels. Astronomen zochten hiernaar in de gegevens van de EDR3, de derde set data die de Gaia-missie heeft vrijgegeven. In totaal bestudeerden ze 170 bolhopen, 41slierten sterren en 46 satellietsterrenstelsels van de Melkweg.

Ze werden uitgezet aan de hand van hun momentum en energie en hieruit bleek dat 25% van deze objecten waren onder te verdelen in 6 verschillende groepen. Iedere groep is een fusie die met de Melkweg plaatsvindt. Maar er werd ook een mogelijk zevende fusie in de Gaia-gegevens gevonden.

Vijf waren er al eerder bekend. Het zijn Sagittarius, Cetus, Worst/Enceladus, LMS-1/Wukong en Arjuna/Sequoia/I’itoi. De zesde was een nieuwe fusie. Deze wordt door de ontdekkers Pontus, de zee, genoemd.

Uitgaande van de manier waarop Pontus door de Melkweg uit elkaar is gerukt schatten de onderzoekers dat dit ongeveer 8-10 miljard jaar geleden moet hebben plaatsgevonden. Vier van de andere vijf fusies hebben vermoedelijk ook omstreeks die tijd plaatsgevonden. De zesde fusie, Sagittarius, is van een recentere datum. Die fusie heeft vermoedelijk 5-6 miljard jaar geleden plaatsgevonden en hierdoor is dit dwergsterrenstelsel nog niet helemaal uit elkaar gerukt.

Volgens de onderzoekers kan hun atlas van fusies van de Melkweg met andere sterrenstelsels gebruikt worden als referentie voor modellen die het ontstaan van sterrenstelsels beschrijven.

Hun artikel is gepubliceerd in de Astrophysical Journal.

Artikel: Khyati Malhan et al. 2022. The Global Dynamical Atlas of the Milky Way Mergers: Constraints from Gaia EDR3-based Orbits of Globular Clusters, Stellar Streams, and Satellite Galaxies. ApJ 926, 107; doi: 10.3847/1538-4357/ac4d2a

Eerste publicatie: 18 februari 2022
Bron: Sci-News & anderen