Chinesische Astronomen haben herausgefunden, dass sich die Verformung der Spiralscheibe der Milchstraße unter dem Einfluss der enormen Masse dunkler Materie, die einen unsichtbaren Halo um unsere Galaxie bildet, nach hinten beschleunigt.
Etwa ein Drittel aller Spiralgalaxien weisen eine deutliche Verformung ihrer scheibenförmigen Struktur auf, ähnlich einer gefalteten Schallplatte. Dies ist in der Regel auf verschiedene Faktoren zurückzuführen; eine Kollision mit einer anderen Galaxie In der Vergangenheit wurde angenommen, dass es in erster Linie für die Verzerrung der Milchstraße verantwortlich ist, aber auch andere Wechselwirkungen damit einhergehen Satellit Galaxien und das Intergalaktische Magnetfeldsowie der Zustrom von riesigen Wolken Gas, können ebenfalls eine Rolle spielen. Im Fall der Milchstraße Zumindest ist der Hauptakteur bei der Aufrechterhaltung der Kette der schwarze Materie Halo, der die Scheibe umgibt und ein Drehmoment auf sie ausübt.
Diese Kette ist nicht fixiert. Seine Ausrichtung zum Rest der Galaxie verschiebt sich, genauer gesagt, es „präzediert“. Präzession beschreibt, wie sich die Ausrichtung der Kette relativ zur Rotationsachse der Galaxie ändert. GalaxisDas bedeutet, dass sich die Spitze oder der Knoten der Kette in Präzession um die Galaxie bewegt. Dabei handelt es sich um eine Variation desselben Phänomens, das Kreisel zum Wackeln bringt.
Allerdings hat sich die Messung der Kettenpräzessionsgeschwindigkeit in der Vergangenheit als schwierig erwiesen. Frühere Schätzungen haben versucht, die vertikale Bewegung heller, aber alter Riesen zu nutzen Sterne als Tracer zur Berechnung der Präzessionsrate. Allerdings sind diese Marker bekanntermaßen ungenau, und die darauf basierenden Ergebnisse deuten entgegen der Theorie darauf hin, dass die Scheibe prograd (in der gleichen Richtung wie die Rotation des Rests der Galaxie) und nicht retrograd (im Verhältnis zur Rotation) rückwärts präzediert Galaxie), wie erwartet.
Verwandt: Was ist dunkle Materie?
Jetzt haben Astronomen unter der Leitung von Yang Huang von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften einen weiteren, präziseren Tracer in Form von verwendet Veränderliche Sterne der Cepheiden um die bisher genaueste Messung der Präzession der Kette durchzuführen und dabei zu entdecken, dass sie sich doch rückwärts bewegt.
Cepheid-Variablen sind massereiche pulsierende Sterne. Ihre Pulsationsperiode hängt mit ihrer intrinsischen Leuchtkraft und ihrem HelligkeitWir können genau berechnen, wie weit sie entfernt sein sollten. Dies macht sie zu hervorragenden Tracern für die Kartierung der Kette.
Huangs Team erzielte seine Ergebnisse mit der sogenannten „Film“-Methode. Unter Verwendung von Daten aus dem Europäische Weltraumorganisation‘S Gaia Mithilfe einer astrometrischen Raumsonde, die die Positionen, Bewegungen und Eigenschaften, einschließlich des Alters, von mehr als einer Milliarde Sternen misst, identifizierte Huangs Team eine Stichprobe von 2.613 Cepheiden unterschiedlichen Alters.
„Das Alter ist ein Schlüsselelement bei der Messung der Präzessionsrate der Bandscheibenverformung“, erklären die Autoren in ihrem Forschungsartikel. „Wir haben ein bewegtes Bild der Scheibenverformung erhalten, indem wir die dreidimensionalen Verteilungen von Cepheidenproben unterschiedlichen Alters kartiert haben. »
Jeder Cepheid behält Informationen über seine Position in der Kette zum Zeitpunkt seiner Geburt. Durch die Einteilung der Cepheiden in verschiedene Altersgruppen und deren Kartierung konnte Huangs Team die Form und Position der Kette an verschiedenen Punkten zeigen. Zeit in den letzten 200 Millionen Jahren. Indem sie dann wie in einem Film die einzelnen Karten zusammendrehten, konnten sie sehen, wie sich die Kette bewegte. Sie fanden heraus, dass es immerhin rückwärts präzediert, und zwar mit einer Geschwindigkeit von 2 Kilometern (1,24 Meilen) pro Sekunde pro Kiloparsec (3.261). Lichtjahre) von RaumOder, in intuitiveren Einheiten, bewegt es sich alle Millionen Jahre mit einer Geschwindigkeit von 0,12 Grad rückwärts um die Galaxie.
IN VERBINDUNG STEHENDE ARTIKEL:
— Die Milchstraße: Alles, was Sie über unsere kosmische Nachbarschaft wissen müssen
– Mit dem Dunkle-Materie-Halo der Milchstraße ist etwas „Verdächtiges“ los
— Raumsonde Gaia: Kartierung der Milchstraße wie nie zuvor
Darüber hinaus zeigt der Film auch, dass die Präzessionsgeschwindigkeit abnimmt, wenn man sich vom galaktischen Zentrum entfernt, was langfristig zu einer stärkeren Verformung der Scheibe führen wird. Modelle deuten darauf hin, dass dieser Rückgang auf die abgeflachte Form des Halos aus dunkler Materie zurückzuführen ist, der das Drehmoment ausübt.
Die Form des Halos aus dunkler Materie ist wichtig, da sie als Datenpunkt fungiert, den Theoretiker in Modelle einbinden können, die versuchen, vorherzusagen, woraus dunkle Materie besteht (wie WIMPs usw.). Axion). Es gibt auch Hinweise darauf Geschichte der Ausbildung der Milchstraße und wie sie durch Fusionen mit anderen kleineren Galaxien und Gaswolken, Kollisionen und Wechselwirkungen zusammengesetzt wurde, die zur Bildung des unsichtbaren Halos aus dunkler Materie beitrugen.
Die Entdeckung der Präzessionsrate der Kette wird in einem am 27. Juni veröffentlichten Artikel beschrieben Natürliche Astronomie.