Die Milchstraße ist eine Scheibengalaxie mit einem geraden Balken in der Mitte, der die Spiralen verbindet. Der innere Teil des Balkens hat eine erdnussförmige Ausbuchtung, wo der Balken dicker ist und über und unter der Mittelebene der Milchstraße herausragt, und eine Kernausbuchtung, die scheibenartig ist und sich im zentralen Teil befindet Die Milchstraße. Einige Balkengalaxien, aber nicht alle, weisen ähnliche Ausbuchtungen zweier Typen auf.
Frühere Studien legten nahe, dass die kastenförmige/Erdnuss-/x-förmige Wölbung entweder durch Stangenknicken oder vertikale innere Lindblad-Resonanz(vILR)-Erwärmung ohne Knicken entwickelt werden kann. In einer neuen Studie simulierte ein Team unter der Leitung von Junichi Baba am National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) ein mögliches Szenario für eine Milchstraßen-ähnliche Galaxie.
Sie eine Simulation durchgeführt am weltweit leistungsstärksten Supercomputer namens 'ATERUI II' an NAOJ. Die Simulation ist die bisher vollständigste und genaueste, die die Sterne in der Galaxie, interstellares Gas, die Geburt neuer Sterne aus dem Gas und den Tod von Sternen als Supernovae umfasst.
Die Ausbildung eines Balkens ermöglicht das Einströmen von Gas in den Zentrum der Galaxis, wo es die Geburt neuer Sterne auslöst. Daher kann es plausibel sein anzunehmen, dass die nukleare Ausbuchtung der Galaxie aus besteht neu entstandene Sterne.
Aber weil der Balken Gas so gut in Richtung Zentrum treiben kann, deuten Simulationen darauf hin, dass es außerhalb der nuklearen Ausbuchtung kaum neue Sterne im Balken gibt. Dies beweist, dass sich keine erdnussförmige Ausbuchtung in der Stange durch Gasfressen bildet. Das Team entdeckte, dass einige Sterne durch gravitative Wechselwirkungen in Umlaufbahnen über und unter die Mittelebene befördert werden können.
Die Fähigkeit der Simulation, ein testbares Szenario zu erstellen, ist ihr faszinierendstes Merkmal. Alle Sterne in der erdnussförmigen Ausbuchtung müssen sich vor dem Balken gebildet haben, weil er keine neuen Sterne aufnimmt. Der Balken lenkt das Gas auch ins Zentrum, wo es viele junge Sterne bildet. Die Sterne der nuklearen Ausbuchtung werden fast ausschließlich geboren haben, nachdem sich der Balken entwickelt hat. Dies impliziert, dass es einen deutlichen Altersunterschied zwischen den Sternen in der nuklearen Ausbuchtung und den Sternen in der erdnussförmigen Ausbuchtung geben wird. Der Moment dieser Unterbrechung ist das erste Erscheinen des Balkens.
Daten von der Gaia-Sonde der Europäischen Weltraumorganisation und Japans zukünftigem JASMINE-Satelliten werden es uns ermöglichen, die Bewegungen und das Alter der Sterne zu bestimmen und dieses Szenario zu testen. Wenn Astronomen einen Unterschied zwischen dem Alter der Sterne in erdnussförmigen und nuklearen Ausbuchtungen feststellen können, wird dies nicht nur beweisen, dass übermäßiges Essen nicht für die erdnussförmige Ausbuchtung verantwortlich ist, es wird uns auch das Alter des Balkens in dem verraten Milchstraße Galaxie
Journal Referenz:
- Junichi Baba et al., Altersverteilung von Sternen in kastenförmigen/Erdnuss-/X-förmigen Wölbungen, die ohne Stabknicken gebildet werden, Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society (2022). zurück 10.1093/mnras/stac598
