Myndun heimilis okkar Galaxy Vetrarbrautin hófst fyrir 12 milljörðum ára. Síðan þá hefur það gengið í gegnum röð samruna við aðrar vetrarbrautir og vaxið að massa og stærð. Leifar byggingareininga (þ.e. vetrarbrauta sem runnu saman við Miky Way í fortíðinni) er hægt að bera kennsl á með óvenjulegum gildum þeirra fyrir orku og skriðþunga og lágan málmstyrk. Tvær elstu byggingareiningar heimilisins okkar Galaxy hafa nýlega verið auðkennd með Gaia gagnasafni og hafa verið nefnd Shiva og Shakti eftir hindúa guðum. Gaia pláss sjónauki sem er tileinkaður rannsóknum á heimavetrarbrautinni okkar hefur gjörbylt rannsókninni á Vetrarbrautinni. Gaia Enceladus/Pylsustraumur, Pontusstraumur og „fátæka gamla hjartað“ Vetrarbrautarinnar voru auðkennd fyrr með Gaia gagnasafni. Saga Vetrarbrautarinnar er full af sameiningum. Hubble Space Myndir af sjónauka benda til þess að eftir sex milljarða ára muni heimavetrarbrautin okkar renna saman við Andrómedu-vetrarbrautina.
Vetrarbrautir og önnur stór mannvirki mynduðust í alheimurinn um 500 milljón árum eftir Miklahvell.
Myndun heimilis okkar Galaxy Vetrarbrautin hófst fyrir um 12 milljörðum ára. Síðan þá hefur hún gengið í gegnum röð samruna við aðrar vetrarbrautir sem hafa stuðlað að vexti hennar í massa og stærð. Saga Vetrarbrautarinnar er í meginatriðum saga samruna annarra vetrarbrauta við heimavetrarbrautina okkar.
Grunneiginleikar stjörnur eins og orka og skriðþunga horna er beintengd við hraða og stefnu Galaxy uppruna og er deilt á milli stjarna sömu vetrarbrautar. Þegar vetrarbrautir renna saman haldast orka og skriðþunga skriðþunga með tímanum. Þetta þjónar sem lykiltæki til að bera kennsl á samrunaleifar. Stór hópur af stjörnur með svipuð óvenjuleg orkugildi og skriðþunga í horninu eru líklega samrunaleifar vetrarbrautar. Einnig hafa eldri stjörnurnar lágt málmstig, þ.e. stjörnur sem mynduðust áður hafa lítið málminnihald. Byggt á þessum tveimur forsendum er hægt að rekja samrunasögu Vetrarbrautarinnar en það hefði ekki verið mögulegt án Gaia gagnasöfnanna.
Gaia var hleypt af stokkunum af ESA 19. desember 2013 pláss Sjónaukinn er tileinkaður rannsóknum á Vetrarbrautinni þar á meðal uppruna hennar, uppbyggingu og þróunarsögu. Bílastæði í Lissajous sporbraut í kringum L2 Lagrange punkt (staðsett um það bil 1.5 milljón km frá jörðu í áttina gegn sólu) meðfram JWST og Euclid geimförum, er Gaia rannsakandi að framkvæma risastórt stjörnutal sem nær yfir um 1.5 milljarða stjarna í Vetrarbrautinni og skráir hreyfingar þeirra, birtu, hitastig og samsetningu og býr til nákvæmt þrívíddarkort af heimilinu. Galaxy. Þess vegna er Gaia einnig kölluð milljarða stjörnu landmælingamaður. Gagnasöfnin sem Gaia myndaði hafa gjörbylt rannsókn á sögu Vetrarbrautarinnar.
Árið 2021, með því að nota Gaia gagnasöfn, lærðu stjörnufræðingar af meiriháttar samruna og greindust Gaia Enceladus/Sausage strauminn, leifar Gaia-Sausage-Enceladus (GSE) Galaxy sem sameinaðist Vetrarbrautinni fyrir 8 til 11 milljörðum ára. Í kjölfarið fundust Pontus lækur og „fátækt gamla hjarta“ Vetrarbrautarinnar árið eftir. Pontus straumurinn er leifar Pontusar sameiningarinnar á meðan „fátækt gamalt hjarta“ er það stjörnu hópur sem myndaðist við fyrstu samruna sem skapaði frum-Vetrarbrautina og heldur áfram að búa í miðsvæði Vetrarbrautarinnar.
Nú greina stjörnufræðingar frá uppgötvun tveggja strauma af stjörnur sem myndaðist og sameinaðist fyrstu útgáfu af Vetrarbrautinni okkar fyrir 12 til 13 milljörðum ára, um það leyti sem vetrarbrautir voru að myndast snemma Universe. Fyrir þetta sameinuðu vísindamennirnir Gaia gögn með nákvæmum stjörnurófum frá Sloan Digital Sky Survey (DR17) og sá að stjörnur voru troðfullar í kringum tvær ákveðnar samsetningar af orku og skriðþunga horns fyrir ákveðið svið af lágmálmum stjarna. Hóparnir tveir voru með skriðþunga svipað og stjörnurnar sem höfðu verið hluti af aðskildum vetrarbrautum sem runnu saman við Vetrarbrautina. Kannski, elstu byggingareiningar Vetrarbrautarinnar, hafa rannsakendur nefnt þá Shiva og Shakti eftir hindúaguðunum. Hugsanlegt er að nýuppgötvuðu stjörnuhóparnir hafi fyrst sameinast „fátæku gamla hjartanu“ Vetrarbrautarinnar okkar og sögunni í átt að stóru Galaxy hófst. Framtíðarrannsóknir ættu að staðfesta hvort Shiva og Shakti séu örugglega hluti af forsögu Vetrarbrautarinnar.
Hvað verður um heimavetrarbrautina okkar í framtíðinni?
Þróunarsaga Vetrarbrautarinnar er full af sameiningum. Hubble Space Myndir úr sjónauka benda til þess að eftir sex milljarða ára muni heimavetrarbrautin okkar renna saman við Andrómedu-vetrarbrautina sem er í 2.5 milljón ljósára fjarlægð og mynda nýja vetrarbraut. Andrómeda mun rekast á Vetrarbrautina á 250,000 mph hraða eftir um 4 milljarða ára. Átökin milli vetrarbrautanna tveggja munu standa í 2 milljarða ára og mynda samsetta sporöskjulaga vetrarbraut.
Sólkerfið og jörðin munu lifa af en munu hafa ný hnit inn pláss.
***
Tilvísanir:
- Naidu RP, et al 2021. Endurgerð síðasta stóra samruna Vetrarbrautarinnar með H3 könnuninni. The Astrophysical Journal, bindi 923, númer 1. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac2d2d
- Malhan K., et al 2022. The Global Dynamical Atlas of the Milky Way Mergers: Takmarkanir frá Gaia EDR3-undirstaða brautir kúluþyrpinga, stjörnustrauma og gervihnattavetrarbrauta. Birt 17. febrúar 2022. The Astrophysical Journal, Volume 926, Number 2. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac4d2a
- Malhan K., og Rix H.-W., 2024. 'Shiva og Shakti: Presumed Proto-Gactic Fragments in the Inner Milky Way. The Astrophysical Journal. Birt 21. mars 2024. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad1885
- Max Planck Institute for Astronomy (MPIA). Fréttir - Vísindamenn bera kennsl á tvær af elstu byggingareiningum Vetrarbrautarinnar. Fæst kl https://www.mpia.de/news/science/2024-05-shakti-shiva?c=5313826
- Schiavi R. et al 2021. Framtíðarsamruni Vetrarbrautarinnar við Andrómedu vetrarbrautina og örlög risasvarthola þeirra. Forprentun hjá arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2102.10938
***
