Es ist ein Galaxienfress-Galaxien-Universum, in dem kleine Galaxien kollidieren und verschmelzen, um die großen, großartigen Galaxien zu schaffen, die wir heute sehen. Es ist bekannt, dass unsere Milchstraßengalaxie auf diese Weise ihre majestätische Größe erreicht hat und kleinere Galaxien verschlungen hat, die in ihrer eigenen allgemeinen Nachbarschaft herumschweben und so immer größer werden. Die Relikte solch schrecklicher Feste können immer noch in Form von Sternströmen beobachtet werden, die die traurigen Überreste jener Zwerggalaxien sind, die unsere Galaxie vor langer Zeit verschlungen hat. In der Tat, ein Duo unregelmäßiger Zwerggalaxien, die Groß und Kleine Magellansche Wolken, waren gerade dabei, sich zu einer einzigen größeren Galaxie zusammenzuschließen, als sie in unsere eigene stürzten. Im August 2018 gab ein Team von Astronomen ihre neuen Erkenntnisse bekannt, dass dieses Duo galaktischer Zwerge genug Gas enthält, um 50% der Versorgung unserer Milchstraße mit Sternentreibstoff wieder aufzufüllen – und damit den Grundstein für die glänzende Geburt der Zukunft zu legen Babystars.

Die neue Studie wird in der veröffentlicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society (UK), und es wirft ein neues Licht auf die Art und Weise, wie große Galaxien wie unsere dieses Gas so leicht gravitativ schnappen können. Die Wissenschaftler simulierten die Kollision eines Duos entfernter Zwerggalaxien, um zu verstehen, wie sich ihr Gas während des Fusionsprozesses verteilt. In ihren Simulationen beobachteten sie die größere Galaxie, NGC 4490 stehlen Gas von ihren kleineren Geschwistern durch einen Gravitationseffekt, der sich aus ihrem einseitigen Größenunterschied ergibt. Da kreiste das Duo immer näher und näher und näher In diesem bemerkenswerten Himmelsballett wurde der Gasschwanz der kleineren Galaxie immer weiter und weiter gefegt weiter Weg. Dieser Befund stützt eine früher im Jahr 2018 veröffentlichte Studie, die es geschafft hat, den Gasstrom aus dem Magellansche Wolken in die Milchstraße als zur Kleine Magellansche Wolke.

Eine Geschichte von zwei galaktischen Zwergen

Das Magellansche Wolken sind zwei nahe gelegene, kleine und unregelmäßige Satellitengalaxien in unserer eigenen Umlaufbahn – sie sind auch die hellsten kleinen galaktischen Satelliten unserer Milchstraße. Das formlose Duo pustet Gaswolken vor und hinter ihnen in einem langen Band auf, das angemessen als das bezeichnet wird Magellanischer Strom. Das Magellanischer Strom ist ein langer Streamer, der fast die Hälfte unserer Milchstraße umgibt und einen plätschernden Tanz jenseits des Randes unserer Galaxie ausführt. Der größte Teil des Bandes wurde aus dem Band gerissen Kleine Magellansche Wolke (SMC) Vor ungefähr 2 Milliarden Jahren bildete sich in jüngerer Zeit eine kleine Gaswolke aus dem Gas der Große Magellansche Wolke (LMC).

Das LMC und SMC Ihre Namen erhielten sie, als der Entdecker Ferdinand Magellan (1480-1521) sie für Wolken hielt – und das Paar sogenannter "Wolken" wurde ihm zu Ehren benannt.

Das LMC ist nur etwa 158.200 Lichtjahre von der Erde entfernt, und die SMC ist nicht viel weiter als das bei ungefähr 199.000 Lichtjahren. Zum Vergleich: Unsere gesamte Galaxie hat einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren und ist ungefähr drei Millionen Lichtjahre von der entfernt Andromeda-Galaxie (M31) Dies ist eine weitere große Spirale sowie die nächste groß galaktischer Nachbar unserer Milchstraße.

Mehr als zwanzig kleine Satellitengalaxien umkreisen unsere eigenen, aber nur die Magellansche Wolken funkeln hell genug mit strahlendem Sternenlicht, um von unserem Planeten mit dem bloßen menschlichen Auge beobachtet zu werden. Das Magellansche Wolken – im Gegensatz zu den anderen umlaufenden Satelliten unserer Galaxie – sind mit Gas gefüllt. Gas ist das kostbare Zeug, mit dem Galaxien neue feurige Babysterne erschaffen.

Die Menschen mehrerer alter Kulturen waren sich der Existenz der Magellansche Wolken. Die wahrscheinlich ältesten fortlaufenden Hinweise auf das Duo der "Wolken" stammen von der Khoisan-Kultur des südlichen Afrikas. Die Vorfahren dieser Menschen lebten offenbar Tausende von Jahren getrennt von allen anderen lebenden menschlichen Kulturen.

Eine andere lange Geschichte der kulturellen Assoziation könnte mit der Migration von Menschen aus dem Nahen Osten nach Australien vor etwa 50 bis 60.000 Jahren wieder aufgetaucht sein. Diese alten Migranten waren die Vorfahren der modernen Aborigines, deren verschiedene Kulturen eine Vielzahl faszinierender Mythen und Volksmärchen über dieses Paar sternenheller Galaxien in der Nähe hervorgebracht haben.

Die alten Polynesier wussten auch von der Existenz der Magellansche Wolken und sie dienten als wichtige Navigationsmarkierungen. Zusammengenommen waren sie auch den Maori Neuseelands als bekannt Nga Patori-Kaihau oder als Te Reporepo . Die alten Maori glaubten, dass die beiden "Wolken" Prädiktoren für Winde waren.

Das Magellansche Wolken sind seit dem ersten Jahrtausend in Westasien bekannt. Die erste Erwähnung der LMC ist von dem muslimischen Polymath Ibn Qutaybah in seinem Buch über Al-Anwan (Stationen des Mondes in der vorislamischen arabischen Kultur).

Die Menschen im alten Sri Lanka bezogen sich auf die Wolken als die Maha Mera Paruwathaya (die großen Berge) . Dies liegt daran, dass sie dachten, dass sie wie die Gipfel einer weit entfernten Bergkette aussehen.

In Europa ist die Wolken wurden erstmals von den italienischen Autoren Peter Martyr d & # 39; Anghiera und Andrea Corsali aus dem 16. Jahrhundert berichtet, und beide wurden aus Beobachtungen auf portugiesischen Reisen abgeleitet. Anschließend wurden sie von Antonio Pigafetta gemeldet, der Mitglied der Expedition des Forschers Ferdinand Magellan über seine Weltumrundung (1519-1522) war.

Das LMC und seine Geschwister, die SMC sind beide auffällige Himmelsobjekte auf der südlichen Hemisphäre unseres Planeten. Das Duo der "Wolken" sieht für das bloße menschliche Auge wie getrennte Stücke unserer Milchstraße aus, und der wahre Abstand zwischen ihnen beträgt ungefähr 75.000 Lichtjahre. Bis zur Entdeckung der Schütze Zwerg Elliptical Galaxy 1994 waren die beiden die bekanntesten Galaxien unserer eigenen. Im Jahr 2003 wurde die Canis Major Zwerggalaxie wurde entdeckt, um noch näher an unserer Galaxie zu sein, und wird derzeit als unser nächster galaktischer Nachbar angesehen. Die Gesamtmasse des Duos von Wolken ist unsicher.

Für einige Zeit schlugen viele Astronomen vor, dass die Magellansche Wolken hatte unsere Galaxie seit Äonen in ungefähr ihren aktuellen Entfernungen umkreist. Neue Erkenntnisse deuten jedoch darauf hin, dass das Duo selten so nahe an der Milchstraße ist wie jetzt. Sowohl Beobachtung als auch Theorie legen nahe, dass das Duo durch Gezeitenwechselwirkungen mit unserer viel größeren Galaxie erheblich verzerrt wurde, als sie näher und näher an sie heranwanderten. Das LMC zeigt eine sehr klare, elegante und geordnete Spiralstruktur in Radioteleskopbildern von neutralem Wasserstoff. Bänder aus neutralem Wasserstoff binden sie sowohl an unsere Milchstraße als auch aneinander. Beide Mitglieder des Duos sehen aus wie zerstörte Barred-Spiral-Galaxien. Ihre Schwerkraft hat auch unsere Milchstraße beeinflusst und die äußeren Grenzen der Galaktischen Scheibe verzerrt.

Zusätzlich zu ihrer unterschiedlichen Struktur und kleineren Masse ist das Paar von Wolken unterscheiden sich von unserer Milchstraße in zwei wichtigen Punkten. Erstens sind sie metallarmer als unsere Galaxie (in der Astronomie ist ein "Metall" jedes atomare Element, das schwerer als Helium ist). Zweitens sind sie schwer mit Gas beladen; Ein größerer Prozentsatz ihrer Masse besteht aus Wasserstoff und Helium im Vergleich zu unserer eigenen Milchstraße. Beide Mitglieder des Duos zeigen Nebel und jugendliche Populationen von Sternen. Jedoch, mögen Unsere eigene Galaxie, deren Sterne im Alter von Sternbabys bis zu älteren Sternen reichen. Dies deutet auf eine lange Geschichte der Sternentstehung hin.

Die Urgeburt der Galaxien

Das Universum wurde vor ungefähr 13,8 Milliarden Jahren in der exponentiellen Inflation des Urknalls geboren. Viele wissenschaftliche Kosmologen schlagen vor, dass es sich um einen exquisit winzigen Fleck handelte, der kleiner als ein Proton war, um im Bruchteil einer Sekunde eine makroskopische Größe zu erreichen. Seitdem ist es viel stattlicher gewachsen – und es hat sich auch abgekühlt. Das Uruniversum war viel kleiner und überfüllter als heute. Urzeit Protogalaxien waren näher beieinander, als unser Universum jung war. Aus diesem Grund hatten die alten Galaxien eine erheblich größere Chance, aneinander zu stoßen und sich zu immer größeren Galaxien zusammenzuschließen.

Der Erste Protogalaxien wurden wahrscheinlich geboren, als das Universum weniger als eine Milliarde Jahre alt war. Das am weitesten verbreitete Modell der galaktischen Bildung legt nahe, dass die majestätischen, großen Galaxien im alten Universum ungewöhnlich waren und erst schließlich ihre enorme Größe erreichten, nachdem sie kleinere Galaxien gefangen und dann mit ihnen verschmolzen hatten.

Die sternenklaren Galaxien des Kosmos schalteten sich am Ende des sogenannten Kosmisches dunkles Zeitalter und erhellte das, was zuvor ein dunkler und merkwürdiger Streifen unvorstellbarer Schwärze gewesen war. Die ersten lichtemittierenden Objekte brachten die Kosmisches dunkles Zeitalter zu einem Ende, als sie ihr neugeborenes Licht in die Raumzeit strömen ließen.

Die meisten wissenschaftlichen Kosmologen schlagen vor, dass die ersten Galaxien, die im alten Universum geboren wurden, undurchsichtige, dunkle und formlose Wolken waren, die hauptsächlich aus Wasserstoffgas bestanden. Diese Urwolken hatten sich lautlos und langsam in den geheimen verborgenen Herzen von versammelt Halos aus dunkler Materie . Diese Neugeborenen protogalaktische Wolken hauptsächlich aus unberührtem Wasserstoffgas zusammengesetzt, hat die erste Generation brillanter, gigantischer Babystars durch Gravitation gefangen. Die hell leuchtenden Neugeborenensterne und das extrem heiße Gas erleuchteten dann den alten Kosmos.

Das Dunkle Materie ist eine mysteriöse Form der Materie – sie besteht nicht aus der "gewöhnlichen" atomaren Materie, mit der wir vertraut sind. Tatsächlich, Dunkle Materie ist transparent und unsichtbar, weil es nicht mit Licht oder einer anderen Form elektromagnetischer Strahlung tanzt. Viele Wissenschaftler denken, dass es wirklich so ist Dort weil es Gravitationseffekte auf sichtbare Objekte ausübt.

Sterngeburt

Für eine lange Zeit danach NGC 4490 kollidierte mit seinem kleineren Geschwister, SN 4485 und verschmolzen mit ihr, um eine einzige Galaxie zu schaffen, ihr Gas expandierte weiter. Die Astronomen, die die neue Studie durchgeführt haben, stellten fest, dass in weiteren fünf Milliarden Jahren die kollidierenden Galaxien & # 39; Gasschwänze werden sich über eine beeindruckende Entfernung von etwa 1 Million Lichtjahren erstrecken – dies entspricht fast der doppelten aktuellen Länge.

"Nach fünf Milliarden Jahren befinden sich immer noch 10 Prozent der Gashülle mehr als 260.000 Lichtjahre vom zusammengeführten Rest entfernt, was darauf hindeutet, dass es sehr lange dauert, bis das gesamte Gas auf den zusammengeführten Rest zurückfällt", bemerkte Dr. Sarah Pearson in ein 9. August 2018 Universität von Columbia Pressemitteilung. Dr. Pearson ist jetzt ein Stipendiat an der Zentrum für Computerastrophysik des Flatiron Institute (Simons Foundation) in New York City.

Als die Wissenschaftler ihre Ergebnisse mit den realen Teleskopbeobachtungen von verglichen NGC 4490/4485, Die Ergebnisse stimmten mit ihren Simulationen überein. Dies lieferte einen starken Hinweis darauf, dass ihr Modell genau war.

Die neuen Erkenntnisse stimmen auch mit dem überein, was Astronomen darüber wissen, wie Gas im Kosmos recycelt wird. Wenn sich die Gaswolken zunehmend ausdehnen, wird das Gas lockerer. Dies erleichtert es einer größeren Galaxie, sich mit der Wolke zu treffen und sie zum Abendessen zu essen. Die Simulation zeigt, dass dieser Ausbreitungsprozess es der Milchstraße ermöglicht hat, Gas effektiv aus dem Wasser zu entfernen SMC. Darüber hinaus bedeutet dies, dass diese Art der Gasübertragung im gesamten Universum häufig vorkommt.

"Unsere Studie legt nahe, dass es dort draußen ähnliche Zwergpaare gibt. Weil ihr Gas so ausgedehnt ist, kann ihr Gas leicht vergossen werden, wenn sie in etwas wie die Milchstraße fallen", erklärte Dr. Pearson am 9. August 2018 Pressemitteilung der Columbia University.

Darüber hinaus legt die neue Studie nahe, dass die abnehmende Dichte des Gases an den äußeren Grenzen kollidierender und verschmelzender Zwerggalaxien die Geburt neuer Sterne erschwert – eine Schlussfolgerung, die mit direkten Beobachtungen übereinstimmt. Die Astronomen planen, weitere Duos von Zwerggalaxien im Kollisionsprozess weiter zu untersuchen, um ihr neues Modell zu verfeinern.

Die anderen Autoren der Studie sind George Privon (Universität von Florida), Gurtina Besia (Universität von Arizona), David Martinez-Delgado (Institut für astronomische Berechnung), Kathryn Johnston (Universität von Columbia), R. Jay Gabany (Black Bird II Observatory) , David Patton (Trent University) und Nitya Kallivayalil (University of Virginia).

Die neue Studie wird in der Ausgabe vom 3. Juli 2018 der veröffentlicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society unter dem Titel: Modellierung des Baryonenzyklus in Begegnungen mit Galaxien mit geringer Masse: der Fall von NGC 4490 und NGC 4485.

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