Na tajemniczą i długotrwałą zagadkę w sercu naszej galaktyki padło nowe światło. Nowa praca proponuje rozwiązanie tzw. „paradoksu galaktycznej poprzeczki”, w którym różne obserwacje dają sprzeczne szacunki dotyczące ruchu centralnych regionów Drogi Mlecznej. Wyniki zostały opublikowane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Większość galaktyk spiralnych, takich jak nasza Droga Mleczna, posiada w swoim centrum dużą strukturę gwiazd przypominającą poprzeczkę. Znajomość prawdziwego rozmiaru i prędkości obrotowej poprzeczki ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia, w jaki sposób formują się i ewoluują galaktyki, a także jak tworzą podobne poprzeczki w całym Wszechświecie.
Jednak rozmiar poprzeczki naszej galaktyki i prędkość jej wirowania były silnie kwestionowane w ciągu ostatnich 5 lat; podczas gdy badania ruchów gwiazd w pobliżu Słońca pokazują poprzeczkę, która jest zarówno szybka, jak i mała, a bezpośrednie obserwacje regionu centralnego Galaktyki pokazują poprzeczkę, która jest znacznie wolniejsza i większa.
Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców pod kierownictwem Tariqa Hilmi z University of Surrey i Ivana Mincheva z Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) sugeruje wnikliwe rozwiązanie tej rozbieżności. Analizując najnowocześniejsze symulacje formowania się galaktyki Drogi Mlecznej, naukowcy pokazują, że zarówno rozmiar poprzeczki, jak i jej prędkość obrotowa zmieniają się szybko w czasie, powodując, że poprzeczka wydaje się nawet dwa razy dłuższa i rotuje o 20% szybciej w określonych momentach.
Pulsacje poprzeczki wynikają z jej regularnych spotkań z galaktycznym ramieniem spiralnym, w czymś, co można określić jako „kosmiczny taniec”. Gdy poprzeczka i ramię spiralne zbliżają się do siebie, ich wzajemne przyciąganie pod wpływem grawitacji powoduje, że poprzeczka zwalnia, a ramię przyspiesza. Po połączeniu obie struktury poruszają się jako jedna, a poprzeczka wydaje się znacznie dłuższa i wolniejsza niż w rzeczywistości. Gdy tancerze się rozdzielają, poprzeczka przyspiesza, a ramię spiralne zwalnia.
Ostatnie obserwacje potwierdziły, że wewnętrzne ramię spiralne Drogi Mlecznej jest obecnie połączone z poprzeczką, co zgodnie z symulacjami zdarza się mniej więcej raz na 80 mln lat. Dane z nadchodzącej trzeciej publikacji danych misji Gaia pozwolą na dalsze testowanie tego modelu, a przyszłe misje odkryją, czy taniec ten będzie trwał w innych galaktykach we Wszechświecie.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
Galactic bar paradox resolved in cosmic dance
Fluctuations in galactic bar parameters due to bar–spiral interaction
Źródło: Royal Astronomical Society
Na ilustracji: Migawki z symulacji galaktyki Drogi Mlecznej. Uważa się, że poprzeczka w centrum i ramiona spiralne obracają się z różnymi prędkościami. Jeżeli są rozłączone, poprzeczka pokazuje swoją prawdziwą i mniejszą strukturę (po lewej). Za każdym razem, gdy się spotykają, poprzeczka wydaje się dłuższa a jej rotacja wolniejsza (po prawej). Źródło: T. Hilmi / University of Surrey.
