Linnunrata saattoi kallistua kyljelleen: Durhamin yliopiston simulaatiot avaavat 10 miljardin vuoden takaisen mysteerin

Suora törmäys muutti galaksin asentoa

Gaia-Enceladus-Sausage tunnetaan myös epävirallisella nimellä ”Gaian makkara”. Kyse ei ollut ohimenevästä ohituksesta, vaan voimakkaasta, lähes nokkakolarin kaltaisesta törmäyksestä .

Tähtitieteilijä Kirill Batrakovin johtama Durhamin yliopiston ryhmä tarkasteli Auriga-projektin avulla 25 Linnunradan kaltaista galaksia. Simulaatioissa seurattiin galaksien kehitystä miljardien vuosien ajan .

Tulokset viittaavat siihen, että tällainen törmäys voi saada galaksin tähtikiekon ”keikahtamaan” uuteen asentoon. Kiekko – Linnunradan näkyvä, pyörivä tähtien ja kaasun taso – ei kääntyisi hetkessä, vaan muutos tapahtuisi vähitellen miljardien vuosien kuluessa .

Miksi tähtikehä pyörii niin hitaasti?

Tähtikehä on Linnunrataa ympäröivä, pallomaiselta vaikuttava alue, jossa on hyvin vanhoja ja harvassa olevia tähtiä. Osa näistä tähdistä on todennäköisesti peräisin pienemmistä galakseista, jotka Linnunrata on hajottanut ja sulauttanut itseensä.

Simulaatioiden mukaan kiekon kääntyminen aiheutti gravitaatiovuorovaikutuksia kiekon ja sitä ympäröivän, paljon suuremman pimeän aineen halon välille. Pimeä aine ei säteile valoa, mutta sen painovoima vaikuttaa galaksin tähtien liikkeisiin. Kun kiekko muuttui, se siirsi kulmaliikemäärää ympäröivään rakenteeseen .

Tähtikehä saattoi säilyttää eräänlaisen ”muistin” tästä prosessista. Kääntyminen ja vääntävät gravitaatiovoimat hidastivat sen kokonaiskiertoa, mikä tarjoaa selityksen Gaian havaitsemalle poikkeuksellisen hitaalle pyörimiselle .

Batrakov kertoi ScienceAlertille, että tutkimus alkoi tähtikehän pyörimisnopeuden selvittämisestä. Simulaatiot paljastivat yhteyden varhaisten suurten galaksifuusioiden ja hitaasti pyörivien tähtikehien välillä .

Muuttuiko Auringon rata?

Tutkimus viittaa siihen, että Aurinko ja koko aurinkokunta ovat saattaneet kulkea galaksissa alun perin eri ratatasolla. Jos Linnunradan kiekko todella kääntyi, myös suuri osa sen tähtien liikkeistä järjestyi myöhemmin uudelleen .

Tämä ei kuitenkaan tarkoita vaaraa aurinkokunnalle. Törmäys ja sitä seurannut uudelleenasettuminen tapahtuivat arviolta 5–6 miljardia vuotta ennen Auringon ja Maan syntyä. Aurinkokunnan nykyinen kiertorata ei siis ole epävakaa tämän muinaisen tapahtuman vuoksi .

Johtopäätös on pikemminkin historiallinen: Aurinko kiertää nykyään Linnunradan keskustaa eri reittiä kuin se olisi todennäköisesti kulkenut ilman galaksin varhaista kääntymistä.

Uusi tapa tutkia pimeää ainetta

Tutkimuksen laajempi merkitys liittyy pimeään aineeseen. Näkyvä tähtikiekko saattoi muuttaa suuntaansa dramaattisesti, kun taas sitä ympäröivä, enimmäkseen näkymätön pimeän aineen halo säilyi suhteellisen vakaana alkuperäisessä asennossaan .

Tähtikehän kallistuminen ja hidas pyöriminen voivat siksi toimia mittarina, jonka avulla tutkijat arvioivat pimeän aineen halon muotoa, suuntausta ja vakautta. Tällaisia ominaisuuksia olisi muuten vaikea havaita suoraan, koska pimeä aine ei absorboi, heijasta eikä lähetä valoa .

Aiempi tutkimus on jo osoittanut, että Linnunradan tähtikehä on kallistunut suhteessa galaksin kiekkoon. Tämä kokoonpano voi antaa rajoitteita sille, millainen pimeän aineen halo pystyy ylläpitämään rakennetta .

Linnunradan rauhallinen nykyhetki kätkee myrskyisän menneisyyden

Nykyinen Linnunrata näyttää yötaivaalla vakaalta spiraaligalaksilta, mutta sen noin 13,6 miljardin vuoden historia on ollut huomattavasti rajumpi. Gaia-Enceladus-Sausage-törmäyksen tiedetään jo ennestään tuoneen galaksiin tähtiä ja jäänteitä, jotka vaikuttivat keskuspullistuman ja sisemmän tähtikehän muodostumiseen .

Uudet simulaatiot viittaavat siihen, että törmäys saattoi myös kääntää koko tähtikiekon uuteen asentoon. Jos tulkinta vahvistuu, tähtikehän hidas pyöriminen ei olisi sattumanvarainen poikkeama vaan jälki yhdestä Linnunradan historian mullistavimmista tapahtumista.