Před 300 až 900 miliony let se naše galaxie Mléčná dráha téměř srazil s trpasličí galaxií Střelec. Data z mise ESA v Gaii ukazují pokračující účinek této události, kdy se hvězdy pohybují jako vlnky na povrchu rybníka. Galaktická srážka je součástí pokračující kanibalizace trpasličí galaxie mnohem větší Mléčnou dráhou.
"Na začátku byly pro nás funkce velmi divné." - Teresa Antoja, vedoucí výzkumná pracovnice, Universität de Barcelona, Španělsko.
Hlavním vědeckým cílem Gaie je průzkum jedné miliardy hvězd v našem galaktickém sousedství. Vytváří přesnou 3D mapu Mléčné dráhy a odpovídá na otázky o původu a vývoji naší galaxie. ESA zahájila Gaia v roce 2013 na plánované pětileté misi.
Gaia objevila setkání mezi Mléčnou dráhou a trpaslíkovou galaxií Střelce zmapováním pohybu hvězd na galaktickém disku Mléčné dráhy. Gaia přesně měří polohy a přesné rychlosti miliardy hvězd. Kosmická loď vypracovala tzv. Fázový prostor pro podmnožinu několika milionů hvězd tím, že odhadla trojrozměrné rychlosti těchto hvězd. Tento fázový prostor, nebo kombinace polohy a rychlosti, umožnil vědcům studovat hvězdný pohyb hvězd na disku.
"Byl jsem trochu šokován a myslel jsem si, že s daty může být problém, protože tvary jsou tak jasné." - Teresa Antoja, Universitat de Barcelona, Španělsko.
Hvězdné pohyby ve fázovém prostoru odhalily něco šokujícího a neočekávaného. Vedoucí výzkumnice Teresa Antoja z Universität de Barcelona ve Španělsku byla šokována tím, co data odhalila. Myslela si, že v datech musí být problém. Šnekovitý vzor, který nikdy předtím nebyl viděn, vynikl. Vzor byl v grafu nadmořské výšky hvězd nad nebo pod rovinou Galaxie a vykreslován proti jejich rychlosti stejným směrem. "Na začátku byly pro nás funkce velmi divné," říká Teresa. "Byl jsem trochu šokován a myslel jsem si, že s daty může být problém, protože tvary jsou tak jasné."
Mise Gaia je však obrovským podnikem. Má týmy pro zpracování a analýzu dat v celé Evropě a tyto týmy před uvolněním otestovaly všechna data. Antoja a její kolegové také testovali data, aby zjistili, zda chyby způsobily vznik tvaru. Jejich hon na chyby však nic neobjevil. Museli uznat, že ve skutečnosti tam byl neobvyklý a nečekaný tvar.
"Vypadá to, že jste najednou nasadili správné brýle a vidíte všechny věci, které dříve nebylo možné vidět," říká Teresa.
Antoja uznala, že tvar byl odhalen, protože data z Gaie byla tak vysoké kvality. Bylo to jako nasadit správné brýle. Dalším krokem bylo zjistit, co tento tvar způsobilo.
Vlny ve hvězdách disku Mléčné dráhy byly jako vlnky na rybníku. "Je to trochu jako házet kámen do rybníka, který vytlačuje vodu jako vlnky a vlny," vysvětluje Teresa. Povrch rybníka se však velmi rychle uklidňuje. Pohyb hvězd probíhá již stovky milionů let.
Jakmile tým věděl, že vidí něco skutečného, začali vyšetřovat příčinu těchto vln. Co se stalo s Mléčnou dráhou k jejich výrobě?
Mléčná dráha, stejně jako mnoho velkých galaxií, je trochu kanibalem. Jedním ze způsobů, jak roste, je absorpce hvězd z jiných hvězdokup a jiných galaxií. Jakmile se tyto hvězdy absorbují, mísí se se zbytkem galaxie. V tomto případě se však noví členové Mléčné dráhy nezměnili.
Amina Helmi pracuje na univerzitě v Groningenu v Nizozemsku. Je spolupracovníkem na projektu a druhým autorem výsledného článku. Helmi si vzpomněla na studie, které provedla sama a další vědci na trpasličí galaxii Střelec. Střelec obsahuje jen několik desítek milionů hvězd, mnohem méně než 100 až 400 miliard hvězd v Mléčné dráze. Helmi věděla, že Mléčná dráha jedla galaxii Střelce.
Naposledy se obě galaxie přiblížily k sobě, které se srazily. Gravitace z tohoto blízkého setkání však stačila k vyrušení některých hvězd na disku Mléčné dráhy. Stejně jako hodený kámen vlnící povrch rybníka.
"To je přesně takový objev, jak jsme doufali, že vyplyne z dat Gaia." - Timo Prusti, vědec projektu Gaia v ESA.
Odhad posledního setkání mezi Střelcem a Mléčnou dráhou byl před 200 miliony až 1 miliardou let. A tento časový rámec odpovídá časovému rámci stanovenému údaji Gaia.
Zní to velmi přesvědčivě. "Studie rozhodně znamená, že disk naší galaxie je dynamicky mladý, citlivý na poruchy a časem se mění," řekla Antoja. Stále však existuje potřeba opatrnosti. Korelace mezi pohybem hvězd na disku Mléčné dráhy a galaxií Střelce je založena na jednoduchých počítačových modelech a analýzách.
Data Gaia nás mají mnohem více, aby nás naučila o vývoji Mléčné dráhy. Tým za studií má v úmyslu tento jev zkoumat podrobněji. Je zde spousta práce a obrovské množství dat, kterými je třeba projít.
"Objev byl snadný; interpretace je těžší. A úplné pochopení jeho významu a důsledků může trvat několik let. “ řekla Amina.
"To je přesně ten druh objevu, jak jsme doufali, že vyplyne z dat Gaia," dodal Timo Prusti, vědec projektu Gaia v ESA.
- ESA Press Release: GAIA naznačuje náznak turbulentního života naší Galaxie
- Universität de Barcelona Tisková zpráva: GAIA detekuje otřes v mléčné dráze
- GAIA Mission Home
- Výzkumný článek: Dynamicky mladý a nepromokavý disk Mléčné dráhy
