Halo van de Melkweg is langgerekt en gekanteld
De stellaire halo, de diffuse wolk van sterren die de Melkweg omringt, vertegenwoordigt ongeveer 1% van de totale stellaire massa en speelt een belangrijke rol in ons begrip van de Melkweg. Decennialang is de algemene aanname geweest dat de halo min of meer bolvormig en isotroop is: in elke richting hetzelfde. Nu blijkt uit nieuw onderzoek onder leiding van het Harvard & Smithsonian’s Center for Astrophysics dat de halo langwerpig en gekanteld is.
De stellaire halo van de Melkweg is het zichtbare deel van wat de galactische halo wordt genoemd. Deze grotere halo wordt gedomineerd door onzichtbare donkere materie waarvan de aanwezigheid alleen meetbaar is door de zwaartekracht die het uitoefent.
Om beter te begrijpen hoe sterrenstelsels ontstaan en op elkaar inwerken, evenals de onderliggende aard van donkere materie, zijn stellaire halo’s daarom waardevolle astrofysische doelen.
Volgens onderzoeker Jiwon Han van het Harvard & Smithsonian’s Center for Astrophysics is de stellaire halo een dynamische tracer van de galactische halo. Om meer te leren over galactische halo’s in het algemeen, en in het bijzonder de galactische halo en geschiedenis van onze eigen Melkweg, is de stellaire halo een geweldige plek om te beginnen.
In hun nieuwe studie gebruikten Han en zijn collega’s gegevens van de Europese Gaia-missie en het H3-onderzoek (Hectochelle in the Halo at High Resolution).
Door deze twee datasets te combineren in een flexibel model dat ervoor zorgde dat de vorm van de stellaire halo zichtbaar werd uit alle waarnemingen, ontstond een duidelijk niet-sferische halo.
Deze vorm komt onafhankelijk en sterk overeen met een leidende theorie over het ontstaan van de stellaire halo van de Melkweg.
Volgens dit raamwerk ontstond de stellaire halo toen een eenzaam dwergstelsel, bekend als Gaia-Sausage-Enceladus (GSE) ongeveer 7 – 10 miljard jaar geleden in botsing kwam met ons veel grotere sterrenstelsel.
Als gevolg van deze galactische botsing werd het dwergstelsel uiteengereten en werden zijn sterren uitgestrooid in een verspreide halo.
Een dergelijk ontstaansverhaal verklaart de inherente ongelijkheid van de stellaire halo-sterren met sterren die in de Melkweg zijn geboren en getogen.
De kanteling en verdeling van sterren in de stellaire halo vormen een dramatische bevestiging dat ons sterrenstelsel 7 – 10 miljard jaar geleden in botsing kwam met een ander kleiner sterrenstelsel, aldus de onderzoekers.
Het is met name zo dat er zoveel tijd is verstreken sinds de ineenstorting van GSE dat de stellaire halo-sterren naar verwachting zich dynamisch zouden vestigen in de klassieke, lang aangenomen bolvorm. Het feit dat ze dit waarschijnlijk niet hebben gedaan spreekt voor de bredere galactische halo. Deze door donkere materie gedomineerde structuur staat zelf waarschijnlijk scheef en houdt door zijn zwaartekracht ook de stellaire halo uit balans.
De gekantelde stellaire halo suggereert sterk dat de onderliggende halo van donkere materie ook gekanteld is. Een kanteling in de halo van donkere materie kan aanzienlijke gevolgen hebben voor ons vermogen om donkere materiedeeltjes te detecteren in laboratoria op Aarde.
De bevindingen van het team worden in de Astrophysical Journal gepubliceerd.
Artikel: Jiwon Jesse Han et al. 2022. The Stellar Halo of the Galaxy is Tilted and Doubly Broken. AJ 164, 249; doi: 10.3847/1538-3881/ac97e9
Eerste publicatie: 22 november 2022
Bron: sci-news
