Γαλαξίας: Τα πιο απομακρυσμένα άστρα του Γαλαξία μας ίσως να αρπάχθηκαν από άλλο γαλαξία

Τα 11 πιο απομακρισμένα γνωστά άστρα στον Γαλαξία μας βρίσκονται, περίπου 300000 έτη φωτός από τη Γη, έξω από το σπειροειδή δίσκο του. Νέα έρευνα από αστρονόμους του Harvard δείχνει ότι μισά από αυτά τα άστρα μπορεί να έχουν αρπαχθεί από άλλο γαλαξία: τον (ελλειπτικό) νάνο του Τοξότη (στο εξής: νάνος του Τοξότη). Επιπλέον, είναι μέλη ενός μεγάλου ρεύματος άστρων που εκτείνεται ένα εκατομμύριο έτη φωτός στο διάστημα, 10 φορές το πλάτος του δικού μας Γαλαξία. «Τα ρεύματα άστρων που χαρτογραφήθηκαν τόσο επιμήκη μοιάζουν ρυάκια συγκρινόμενα με το γιγάντιο ποτάμι άστρων που προβλέπουμε ότι θα παρατηρηθεί πραγματικά», λέει η επικεφαλής συγγραφέας Marion Dierickx, του Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).

Ο νάνος του Τοξότη είναι ένας από δεκάδες μίνι-γαλαξίες που περιβάλλουν τον Γαλαξία μας. Στη διάρκεια της ηλικίας του σύμπαντος πραγματοποίησε διάφορους γύρους γύρω από τον Γαλαξία μας. Σε κάθε πέρασμα, οι βαρυτικές έλξεις του Γαλαξία μας επιδρούσαν στον μικρότερο γαλαξία, τραβώντας τον σαν μαστίχα. Η Dierickx και ο θεωρητικός του Harvard-σύμβουλος στο διδακτορικό της, Avi Loeb, χρησιμοποίησαν υπολογιστικά μοντέλα για να προσομοιώσουν τις κινήσεις του νάνου του Τοξότη κατά τη διάρκεια των προηγούμενων 8 δισεκατομμυρίων ετών. Μετέβαλαν την αρχική του ταχύτητα και τη γωνία προσέγγισης στον Γαλαξία μας, για να προσδιορίσουν τι ταίριαζε καλύτερα στις τρέχουσες παρατηρήσεις. Οι παράγοντες αρχική ταχύτητα και γωνία προσέγγισης έχουν μεγάλη επίδραση στην τροχιά, όπως εξηγεί ο Loeb.

Στην αρχή της προσομοίωσης, ο νάνος του Τοξότη ζύγιζε περίπου 10 δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου μας ή περίπου το 1% της μάζας του Γαλαξία μας. Οι υπολογισμοί της Dierickx έδειξαν ότι κατά τη διάρκεια του χρόνου, ο ατυχής νάνος χάνει περίπου ένα τρίτο των άστρων του και εννέα-δέκατα, γεμάτα, της σκοτεινής ύλης του. Αυτό οδήγησε σε τρία διακριτά ρεύματα άστρων, που φθάνουν μέχρι ένα εκατομμύριο έτη φωτός από το κέντρο του Γαλαξία μας. Αυτά φθάνουν ως την άκρη της άλω του Γαλαξία μας και παρουσιάζουν μια από τις μεγαλύτερες παρατηρήσιμες δομές στον ουρανό.

Επιπλέον, πέντε από τα 11 πιο απομακρυσμένα άστρα στον Γαλαξία μας έχουν θέσεις και ταχύτητες που ταιριάζουν με αυτό που θα περιμέναμε για άστρα που αφαιρέθηκαν από τον νάνο του Τοξότη. Τα άλλα έξι δεν εμφανίζονται να είναι από τον νάνο του Τοξότη, αλλά μπορεί να αφαιρέθηκαν από ένα διαφορετικό γαλαξία-νάνο.

Προγράμματα χαρτογράφησης, όπως το Sloan Digital Sky Survey, έχουν σχεδιάσει ένα από τα τρία ρεύματα που προβλέπονται από αυτές τις προσομοιώσεις, αλλά όχι σε όλη την έκταση που υποστηρίζουν τα μοντέλα. Μελλοντικά όργανα, όπως το Large Synoptic Survey Telescope, που θα ανιχνεύουν πολύ πιο αδύνατα άστρα στον ουρανό, θα μπορούσαν να προσδιορίσουν και άλλα ρεύματα. «Περισσότεροι παρείσακτοι από τον νάνο του Τοξότη είναι εκεί έξω περιμένοντας να βρεθούν», είπε η Dierickx. Η εργασία με τα ευρήματα έγινε δεκτή να δημοσιευθεί στο Astrophysical Journal.

Πηγή: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Περισσότερα στην προδημοσίευση: Predicted Extenson of the Sagittarius Stream to the Milky Way Virial Radius. Arxiv.org