(Phys.org) — Europese astronomen hebben een groep sterren met een hoge rotatiesnelheid gezien die zich buiten de zonnestraal in ons Melkwegstelsel bevinden. Volgens een paper gepubliceerd op 2 november arXiv.org , deze groep, die aanzienlijk sneller beweegt dan de meeste andere sterren, zou essentiële informatie kunnen verschaffen over de dynamiek van sterren.

De ontdekking werd gedaan door een team van onderzoekers onder leiding van Jason Hunt van het University College London, Ze hebben de Tycho-Gaia Astrometric Solution (TGAS)-gegevens doorgenomen die zijn opgenomen in gegevensrelease 1 (DR1) van ESA's Gaia-satelliet. Het ruimtevaartuig voltooit een onderzoek van een miljard sterren in onze melkweg en de lokale galactische omgeving, hun posities meten met een nauwkeurigheid van microboogseconden.

"We wilden de snelheid onderzoeken waarmee de sterren rond de Melkweg draaien, en voor dat, we hebben snelheid in drie richtingen nodig. We zijn nog nooit in staat geweest om de lokale galactische dynamiek zo gedetailleerd te onderzoeken, omdat maar heel weinig sterren betrouwbare afstandsschattingen hebben. Deze eerste gegevensrelease biedt afstandsschattingen voor ongeveer 2 miljoen sterren in de zonneomgeving, en de volgende gegevensrelease zal meer dan een miljard bevatten! Dit is een aanzienlijke verbetering ten opzichte van de vorige missie, Hipparcos, die metingen leverde voor ongeveer 150, 000 sterren, " vertelde Hunt aan Phys.org.

Hij merkte op dat deze snel roterende groep sterren moeilijk te onderscheiden was omdat Gaia DR1 alleen snelheden in twee richtingen aan de hemel biedt, en niet de gezichtslijnsnelheid naar en van ons af. Echter, door direct naar of weg van het galactische centrum te kijken, het was mogelijk om de rotatiesnelheid te benaderen.

De astronomen berekenden dat de nieuw ontdekte groep sterren ongeveer 20 km s . sneller draait dan de zon ⁻¹ . Bovendien, ze ontdekten dat de sterren in deze snel roterende groep aanzienlijk sneller roteren dan de gemiddelde rotatie van de sterren.

In een poging om deze verschillende snelheden te verklaren, het team ging ervan uit dat ze worden veroorzaakt door een van de twee belangrijkste spiraalarmen van de Melkweg - de Perseus-arm. De resultaten geven aan dat sterren die zich achter de spiraalarm bevinden, en in het pericentrum van hun banen, ervaren een langere periode van versnelling van het zwaartekrachtpotentieel van de Perseus Arm.

"Deze langere periode van versnelling zorgt ervoor dat ze aanzienlijk sneller bewegen dan de andere sterren. We weten ook dat dit ofwel op één punt langs de spiraalarm zal gebeuren als de arm als een golf beweegt met een constante patroonsnelheid door de schijf, of het gebeurt langs de hele arm als de spiraalarm met dezelfde snelheid beweegt als de sterren, die wordt voorspeld door computermodellen gebaseerd op de zwaartekrachtinteractie van sterren, zogenaamde N-lichaamsimulaties, ' zei Hunt.

Het onderzoek van het team ondersteunt beide concurrerende theorieën over de dynamiek van de spiraalarmen die door Hunt worden genoemd. Echter, het geeft een beetje de voorkeur aan de theorie die wordt gezien in N-body-simulaties waarin de arm met dezelfde snelheid beweegt als de sterren, omdat de wetenschappers ontdekten dat het kenmerk onveranderd blijft op toenemende afstand van de zon.

"Door de hoeveelheid gegevens en de waarnemingsfouten die ermee gemoeid zijn, kunnen we niet met zekerheid zeggen of dit het geval is. We kunnen met de huidige gegevens niet verder langs de arm observeren, ’ merkte Hunt op.

De wetenschappers hopen dat gegevens die een nieuw licht op deze zaak werpen, kunnen worden geleverd door Gaia's data release 2 (DR2), gepubliceerd in november 2017. De toegenomen hoeveelheid en kwaliteit van gegevens in DR2 stelt de onderzoekers in staat om verder langs de spiraalarm te observeren en te bepalen of deze groep aanwezig is langs de hele spiraalarm, of aanwezig zijn in de richting van het galactische anticentrum.

"Als het overal langs de arm aanwezig is, zal het een sterk bewijs zijn voor het type voorbijgaande hervormingsspiraalarm dat in de modellen is gecreëerd, en als het alleen aanwezig is net buiten de zonnestraal waar we het in dit werk hebben waargenomen, het zal sterk bewijs zijn voor de theorie dat spiraalarmen als dichtheidsgolven door de schijf reizen, ’ concludeerde Hunt.

© 2016 Fys.org