Droga Mleczna to galaktyka dyskowa z prostym prętem pośrodku łączącym spirale. Wewnętrzna część słupka ma wybrzuszenie w kształcie orzecha ziemnego, gdzie poprzeczka jest grubsza, wystaje ponad i poniżej płaszczyzny środkowej galaktyki Drogi Mlecznej, oraz wybrzuszenie jądrowe, które ma kształt dysku i znajduje się w centralnej części droga Mleczna. Niektóre galaktyki z poprzeczką, ale nie wszystkie, wykazują podobne dwurodzajowe wybrzuszenia.
Wcześniejsze badania sugerowały, że wybrzuszenie w kształcie pudełka/orzeszka/x może być rozwinięte albo przez wyboczenie pręta, albo przez ogrzewanie pionowego wewnętrznego rezonansu Lindblada (vILR) bez wyboczenia. W nowym badaniu zespół kierowany przez Junichi Babę z Narodowego Obserwatorium Astronomicznego Japonii (NAOJ) symulował jeden z możliwych scenariuszy galaktyki przypominającej Drogę Mleczną.
one przeprowadził symulację na najpotężniejszym superkomputerze na świecie o nazwie „ATERUI II” at NAOJ. Symulacja jest jak dotąd najbardziej kompletna i precyzyjna, obejmuje gwiazdy w galaktyce, gaz międzygwiazdowy, narodziny nowych gwiazd z gazu oraz śmierć gwiazd jako supernowe.
Formowanie pręta umożliwia przepływ gazu do centrum galaktyki, gdzie zapoczątkowuje narodziny nowych gwiazd. Dlatego można przypuszczać, że jądrowe wybrzuszenie galaktyki jest zbudowane nowo powstałe gwiazdy.
Ale ponieważ poprzeczka jest tak dobra w kierowaniu gazu w kierunku centrum, symulacje sugerują, że na poprzeczce nie ma prawie żadnych nowych gwiazd poza jądrowym wybrzuszeniem. To dowodzi, że wybrzuszenie w kształcie orzecha ziemnego w batonie nie tworzy się z powodu obżarstwa gazem. Zespół odkrył, że niektóre gwiazdy mogą być wypychane na orbity, które przenoszą je powyżej i poniżej płaszczyzny środkowej poprzez interakcje grawitacyjne.
Najbardziej fascynującą cechą symulacji jest możliwość stworzenia testowalnego scenariusza. Wszystkie gwiazdy w wybrzuszeniu w kształcie orzeszka musiały uformować się przed poprzeczką, ponieważ nie wychwytuje ona żadnych nowych gwiazd. Pasek kieruje również gaz do centrum, gdzie tworzy wiele młodych gwiazd. Gwiazdy nuklearnego wybrzuszenia narodzą się niemal wyłącznie po rozwinięciu się poprzeczki. Oznacza to, że będzie wyraźna różnica wieku między gwiazdami w wybrzuszeniu jądrowym a gwiazdami w wybrzuszeniu w kształcie orzecha ziemnego. Momentem tej przerwy jest pojawienie się paska po raz pierwszy.
Dane z sondy Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej i przyszłego japońskiego satelity JAŚMIN pozwolą nam określić ruchy i wiek gwiazd oraz przetestować ten scenariusz. Jeśli astronomowie potrafią wykryć różnicę między wiekiem gwiazd w wybrzuszeniach w kształcie orzeszka i w jądrach, to nie tylko udowodni, że przejadanie się nie jest winą wybrzuszenia w kształcie orzeszka, ale także wskaże nam wiek słupka w droga Mleczna galaktyka.
Referencje czasopisma:
- Junichi Baba et al., Rozkład wieku gwiazd w zgrubieniach typu boxy/orzech/X uformowanych bez wyboczenia pręta, Miesięczne powiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego (2022). DOI: 10.1093/mnras/stac598
