De Melkweg is een schijfstelsel met een rechte balk in het midden die de spiralen met elkaar verbindt. Het binnenste deel van de balk heeft een pindavormige uitstulping, waar de balk dikker is en boven en onder het middenvlak van het Melkwegstelsel uitsteekt, en een nucleaire uitstulping, die schijfachtig is en zich in het centrale deel van de Melkweg bevindt. De melkweg. Sommige balkstelsels, maar niet alle, vertonen vergelijkbare uitstulpingen van twee typen.
Eerdere studies suggereerden dat de boxy / pinda / x-vormige uitstulping kan worden ontwikkeld door staafknik of verticale binnenste Lindblad-resonantie (vILR) -verwarming zonder knik. In een nieuwe studie simuleerde een team onder leiding van Junichi Baba van het National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) een mogelijk scenario voor een Melkwegachtig sterrenstelsel.
Ze een simulatie uitgevoerd op 's werelds krachtigste supercomputer genaamd 'ATERUI II' op NAOJ. De simulatie is de meest complete en nauwkeurige tot nu toe, die de sterren in de melkweg, interstellair gas, de geboorte van nieuwe sterren uit het gas en de dood van sterren als supernova's omvat.
De vorming van een staaf maakt de stroom van gas in de het centrum van de melkweg, waar het de geboorte van nieuwe sterren veroorzaakt. Daarom kan het aannemelijk zijn om te veronderstellen dat de nucleaire uitstulping van de melkweg is gemaakt van nieuw gevormde sterren.
Maar omdat de balk zo goed gas naar het centrum kan drijven, suggereren simulaties dat er buiten de nucleaire uitstulping nauwelijks nieuwe sterren in de balk te vinden zijn. Dit bewijst dat er geen pindavormige uitstulping in de reep ontstaat als gevolg van het volstoppen met gas. Het team ontdekte dat sommige sterren door zwaartekrachtinteracties in banen kunnen worden voortbewogen die hen boven en onder het middenvlak brengen.
Het vermogen van de simulatie om een toetsbaar scenario te creëren is het meest fascinerende kenmerk. Alle sterren in de pindavormige uitstulping moeten vóór de balk zijn gevormd, want deze pikt geen nieuwe sterren op. De balk leidt het gas ook naar het midden, waar het veel jonge sterren vormt. De sterren van de nucleaire uitstulping zullen bijna uitsluitend zijn bevallen nadat de balk zich had ontwikkeld. Dit houdt in dat er een duidelijk leeftijdsverschil zal zijn tussen de sterren in de nucleaire uitstulping en de sterren in de pindavormige uitstulping. Het moment van deze pauze is wanneer de balk voor het eerst verschijnt.
Gegevens van de Gaia-sonde van het Europees Ruimteagentschap en de toekomstige JASMINE-satelliet van Japan zullen ons in staat stellen de bewegingen en leeftijden van de sterren te bepalen en dit scenario te testen. Als astronomen een verschil kunnen ontdekken tussen de leeftijd van de sterren in pindavormige en nucleaire uitstulpingen, zal dat niet alleen bewijzen dat overeten niet de schuld is van de pindavormige uitstulping, het zal ons ook de leeftijd van de balk in de Melkweg heelal.
Journal Reference:
- Junichi Baba et al., Leeftijdsverdeling van sterren in boxy/peanut/X-vormige uitstulpingen gevormd zonder staafknik, Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society (2022). DOI: 10.1093/mnras/stac598
