Hoe gedraagt ​​het gas in het centrum van de Melkweg zich? Onderzoekers van de Universiteit van Heidelberg, in samenwerking met collega's van de Universiteit van Oxford, onderzocht onlangs de beweging van gaswolken in een uitgebreide computersimulatie. Het nieuwe model maakt het eindelijk mogelijk om deze complexe gasbeweging definitief te verklaren. Astrofysici Dr. Mattia C. Sormani (Heidelberg) en Matthew Ridley (Oxford) voerden het onderzoek uit.

Ons zonnestelsel bevindt zich in de buitenste regionen van de Melkweg, een schijfvormig sterrenstelsel met een diameter van ongeveer 100, 000 lichtjaren. Van de aarde, het uiterlijk ervan kan alleen indirect worden waargenomen, door posities en bewegingen van sterren en gaswolken te meten. De Melkweg is hoogstwaarschijnlijk een balkspiraalstelsel, een zeer vaak waargenomen type melkwegstelsel in het universum. Een bekend voorbeeld is het sterrenstelsel M61.

Naast de lichtgevende sterren, een aanzienlijk deel van de zichtbare materie in onze Melkweg is interstellair gas. De distributie en beweging van dit gas is zeer complex. Vooral in het centrum van de Melkweg, er zijn aanzienlijke verschillen tussen de gemeten hoeveelheden gas en de lage stervormingssnelheid. "Onze simulatie elimineert niet alleen deze discrepanties die in eerdere modellen werden gevonden, maar stelt ons ook in staat om de waargenomen beweging van het gas verrassend goed te reproduceren, " zegt prof.dr. Ralf S. Klessen, een van de onderzoekers van het Institute of Theoretical Astrophysics van het Center for Astronomy van de Universiteit van Heidelberg (ZAH).

Bij het nieuwe model gaswolken in de zogenaamde centrale moleculaire zone (CMZ) - de binnenste 1, 500 lichtjaar van de Melkweg - bewegen op een elliptische centrale schijf met twee spiraalarmen. Door deze armen stroomt gas uit de omgeving het CMZ in. Botsingen van gaswolken veroorzaken schokgolven, turbulentie veroorzaken. "Deze turbulentie zou kunnen voorkomen dat de gaswolken tot sterren instorten, het verstrekken van een consistente verklaring voor de onverwacht lage snelheid van stervorming in deze regio, ", zegt dr. Sormani.

Dankzij de computersimulatie konden de onderzoekers voor het eerst een ruimtelijk beeld van het centrum van de Melkweg maken en de positie bepalen van enkele bekende gaswolken binnen deze driedimensionale "kaart". De astrofysici zijn nu van plan hun simulatie te optimaliseren om hun resultaten te verbeteren en observatiegegevens beter op elkaar af te stemmen. Ze hopen ook eventuele resterende vragen op te helderen, zoals de uitgesproken asymmetrie van de gasverdeling in de centrale zone van de Melkweg. Verdere simulaties, gebaseerd op de temporele ontwikkeling van de chemische samenstelling van het gas, zijn bedoeld om dit mysterie te ontrafelen.

"Wij geloven dat deze bevindingen een grote impact zullen hebben op toekomstige studies over de structuur van onze Melkweg, " zegt prof. Klessen. De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .