Kollision mit Zwerggalaxie: Milchstraße wurde vor 10 Milliarden Jahren umgekippt

Die wichtigsten Punkte der Forschung im Überblick:

• Das Kollisionsereignis: Vor etwa 10 Milliarden Jahren wurde die Milchstraße frontal von der Zwerggalaxie Gaia-Enceladus-Sausage getroffen. Der Einschlag war so gewaltig, dass er die Scheibe der Milchstraße um mehr als 90 Grad gegenüber ihrer ursprünglichen Ebene neu ausrichtete .
• Warum der Sternenhalo so langsam rotiert: Als die Scheibe kippte, verdrehte sie sich gegen die viel größere, stabile Dunkle-Materie-Hülle, die die Galaxie umgibt. Der Sternenhalo – eine dünne Wolke uralter Sterne, die die Scheibe umgibt – behielt eine „Erinnerung“ an die ursprüngliche Ausrichtung und das Drehmoment des Kippvorgangs. Daher rotiert er heute viel langsamer als die Scheibe selbst, was ein lange bestehendes Rätsel der galaktischen Astronomie löst .
• Der Mechanismus: Die Simulationen zeigen, dass die Scheibe sich nicht augenblicklich, sondern über Milliarden von Jahren hinweg allmählich neigte. Sie richtete sich innerhalb der riesigen, kugelförmigen Dunkle-Materie-Hülle neu aus, die relativ stabil blieb. Die langsame Rotation des Sternenhalos ist ein direktes Überbleibsel dieses Prozesses .

Auswirkungen auf die Umlaufbahn des Sonnensystems

• Der Weg der Sonne hat sich geändert. Die Forschung legt nahe, dass die Sonne (und das gesamte Sonnensystem) ursprünglich eine andere Bahnebene hatte. Nach dem Kippen der Scheibe wurde die Umlaufbahn der Sonne auf die neue Ausrichtung der Galaxiesscheibe zurückgesetzt .
• Keine aktuelle Gefahr für die Stabilität. Dieses Ereignis fand etwa 5 bis 6 Milliarden Jahre bevor die Sonne und die Erde überhaupt entstanden, statt. Es gibt keine Hinweise darauf, dass die heutige Stabilität der Umlaufbahn des Sonnensystems durch diese uralte Kollision gefährdet ist. Die Ergebnisse bedeuten lediglich, dass die Bahn der Sonne um das galaktische Zentrum heute nicht dieselbe ist, die sie ohne den Kippvorgang gehabt hätte .

Beziehung zwischen der Dunkle-Materie-Hülle und dem Sternenhalo

• Die Dunkle-Materie-Hülle blieb fixiert. Während die leuchtende Sternscheibe um mehr als 90 Grad kippte, blieb die viel massereichere, annähernd kugelförmige Dunkle-Materie-Hülle, die die Milchstraße umgibt, in ihrer ursprünglichen Ausrichtung. Die Neuausrichtung geschah innerhalb dieses fixierten Gerüsts aus dunkler Materie .
• Drehmomentübertragung ist der Schlüssel. Als sich die Scheibe gegen die Dunkle-Materie-Hülle drehte, übertrugen Gravitationswechselwirkungen Drehimpuls. Die langsame Rotation des Sternenhalos wird als direkte Signatur dieses Drehmoments interpretiert und verknüpft die Dynamik der sichtbaren Sterne mit dem gravitativen Einfluss der unsichtbaren dunklen Materie .
• Eine Sonde für die Geometrie der dunklen Materie. Diese Entdeckung bietet eine neue Methode, um die Form und Stabilität der Dunkle-Materie-Hülle der Milchstraße zu untersuchen. Indem Wissenschaftler messen, wie der Sternenhalo „geneigt“ und verlangsamt ist, können sie auf Eigenschaften der Dunkle-Materie-Verteilung schließen, die sonst unsichtbar wäre .

Zusammengefasst präsentiert die Arbeit des Durham-Teams die bislang überzeugendste Erklärung für die ungewöhnlich langsame Rotation des Sternenhalos der Milchstraße. Sie führt diese auf ein massives, uraltes Kippen der Scheibe zurück, das durch die Kollision mit einer Zwerggalaxie ausgelöst wurde. Die Umlaufbahn des Sonnensystems wurde durch dieses Ereignis zurückgesetzt, ohne dass seine langfristige Stabilität beeinträchtigt wurde.