Mai 27, 2024

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Es wurden zwei uralte Sternströme gefunden, die zum Aufbau der frühen Milchstraße beitrugen

Es wurden zwei uralte Sternströme gefunden, die zum Aufbau der frühen Milchstraße beitrugen

S. Payne-Wardenar/K. Malhan/MPIA

Abbildung zeigt die Milchstraße von oben, wobei grüne Punkte die Shiva-Sterne und rosa Punkte die Shakti-Sterne anzeigen.

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CNN

Astronomen nutzten das Weltraumteleskop Gaia, um einige der ersten Bausteine ​​der Galaxie auszuspionieren Milchstraße: Zwei uralte Sternströme namens Shakti und Shiva halfen unserer Heimatgalaxie vor mehr als 12 Milliarden Jahren beim Wachstum und der Entwicklung.

Diese nach hinduistischen Gottheiten benannten Sternenströme scheinen die Überreste zweier Galaxien zu sein, die vor 12 bis 13 Milliarden Jahren mit einer frühen Version der Milchstraße verschmolzen, als sich im gesamten Universum die ersten Galaxien bildeten. Die Strukturen sind so alt, dass sie vor den ältesten Teilen der Spiralarme und der Zentralscheibe der Milchstraße entstanden sind.

Eine Studie, die die Beobachtungen detailliert beschreibt, erschien am Donnerstag in Astrophysikalisches Journal.

„Was wirklich erstaunlich ist, ist, dass wir diese alten Strukturen überhaupt entdecken können“, sagte der leitende Studienautor Dr. Khayati Malhan, Postdoktorand und Humboldt-Forschungsstipendiat an der Universität Stockholm in Schweden, in einer Erklärung. „Die Milchstraße hat sich seit der Geburt dieser Sterne so stark verändert, dass wir nicht erwartet hatten, sie eindeutig als Gruppe zu erkennen – aber die beispiellosen Daten, die wir von Gaia erhalten haben, machen dies möglich.“

Den Forschern zufolge könnte die Beobachtung der Sternwunder von Shakti und Shiva den Astronomen helfen, die Geheimnisse der frühen Tage der Milchstraße und der Entwicklung ähnlicher massereicher Galaxien im gesamten Universum zu lüften.

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Das 2013 von der Europäischen Weltraumorganisation gestartete Weltraumteleskop Gaia begann im darauffolgenden Jahr mit der Beobachtung des Universums. Astronomen nutzten Gaia-Beobachtungen, um bisher unbekannte Strukturen in der Milchstraße zu entdecken und so die Geschichte der Galaxie zu verstehen. Der Datensatz des Teleskops versorgte Astronomen auch mit Standorten, Entfernungen und Bewegungen Fast 2 Milliarden Sterne in der Galaxie.

Im Jahr 2022 nutzten Studienkoautor Hans-Walter Rex und seine Kollegen Gaia, um in das Herz der Milchstraße zu blicken, und entdeckten die ältesten Sterne, die jemals in der Galaxie gefunden wurden.Galaktische Archäologie„Anmerkungen: Die Analyse der Daten von fast 6 Millionen Sternen, die von Gaia und dem Sloan Digital Sky Survey beobachtet wurden, hat zwei Ströme ergeben, die sich vom Rest zu unterscheiden scheinen.

Die Umfragedaten enthielten Details über die chemische Zusammensetzung der Sterne.

„Wir haben beobachtet, dass bei einer bestimmten Population metallarmer Sterne die Sterne um zwei bestimmte Energie- und Drehimpulsbänder gedrängt waren“, sagte Malhan.

Shakti und Shiva befinden sich in der Nähe des Herzens der Milchstraße, und es wird geschätzt, dass die Masse jedes Stroms etwa 10 Millionen Sonnen entspricht. Hier sind alle alten Sterne in Alter, Umlaufbahn und Zusammensetzung ähnlich, was den Astronomen dabei half, festzustellen, dass es sich bei beiden Strömen wahrscheinlich um Filamente einer externen Quelle handelte, die sich miteinander verwoben und Teil der Milchstraße wurden.

ESA/GAIA/DPAC/K. Malhan

Nahe dem Herzen der Milchstraße ist die Verteilung der Sterne Shakti (gelb) und Shiva (blau) zu erkennen.

Die Forscher verglichen die Entdeckung von Shiva und Shakti mit der Entdeckung der ersten Spuren einer antiken Siedlung, die sich schließlich zu einer großen, modernen Stadt entwickelte.

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„Die Sterne dort sind so alt, dass ihnen viele der Schwermetallelemente fehlen, die später im Universum entstanden sind. Diese Schwermetalle sind diejenigen, die sich im Inneren von Sternen bilden und sich nach ihrem Tod in den Weltraum ausbreiten.“ „Diese Schwermetalle sind es.“ die sich im Inneren von Sternen bilden und sich nach ihrem Tod in den Weltraum ausbreiten“, sagte Rex, Direktor des Max-Planck-Instituts für die Abteilung Galaxien und Kosmologie in Deutschland. In einer Erklärung: „Die Sterne im Herzen unserer Galaxie sind arm an Metallen.“ Deshalb nannten wir diese Region das „arme alte Herz“ der Milchstraße.“

„Bisher haben wir nur diese sehr frühen Stücke erkannt, die zusammenkamen, um den alten Kern der Milchstraße zu bilden. Mit Shakti und Shiva sehen wir jetzt die ersten Stücke, die relativ alt erscheinen, aber weiter entfernt existieren. Dies deutet auf das Erste hin.“ Schritte des Wachstums unserer Galaxie hin zu ihrer jetzigen Größe.

Die Milchstraße begann klein und wurde dann größer, als sie mit anderen Galaxien verschmolz, wobei sie sowohl Sterne als auch Wasserstoff gewann, um weitere Sterne zu erzeugen. Jede Galaxie enthält Wasserstoffgas, das bei der Geburt von Sternen hilft. Wenn Galaxien verschmelzen und kollidieren, werden ihre Wasserstoffgaswolken zerstört, was zu einem Sternentstehungsrausch führen kann.

Im Laufe der Zeit sammelten sich lange Filamente aus Gas und Staub in der Milchstraße, wodurch die moderne Spiralstruktur der heutigen Galaxie entstand.

Gaia hat Astronomen bereits dabei geholfen, festzustellen, wann es in der Vergangenheit zu verschiedenen Verschmelzungsereignissen in der Milchstraße kam, und zukünftige Beobachtungen könnten weitere Erkenntnisse liefern.

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„Mehr über die Ursprünge unserer Galaxie zu enthüllen, ist eines von Gaias Zielen, und das wird mit Sicherheit erreicht“, sagte Timo Prosti, ein Gaia-Projektwissenschaftler bei der Europäischen Weltraumorganisation, der nicht an der Studie beteiligt war.

„Wir müssen die subtilen, entscheidenden Unterschiede zwischen den Sternen in der Milchstraße identifizieren, um zu verstehen, wie unsere Galaxie entstanden und sich entwickelt hat. Dazu sind unglaublich präzise Daten erforderlich – und dank Gaia verfügen wir jetzt über diese Daten. Während wir überraschende Teile unserer Galaxie entdecken.“ In Galaxien wie den Shiva- und Shakti-Strömen füllen wir die Lücken. Wir zeichnen nicht nur ein umfassenderes Bild unseres aktuellen Lebensraums, sondern auch unserer frühen kosmischen Geschichte.