Een team onder leiding van onderzoekers van het Institute of Cosmos Sciences van de Universiteit van Barcelona (ICCUB, UB-IEEC) en de Rijksuniversiteit Groningen heeft vastgesteld, door de analyse van Gaia-gegevens, substructuren in de Melkweg die voorheen onbekend waren. De bevindingen, die verscheen bij het combineren van posities en snelheid van 6 miljoen sterren van de galactische schijf, zijn gepubliceerd in het tijdschrift Natuur .

"We hebben vormen met verschillende morfologieën waargenomen, zoals een spiraal die lijkt op een slakkenhuis. Het bestaan ​​van deze substructuren is voor het eerst waargenomen dankzij de ongekende precisie van de gegevens die door de Gaia-satelliet zijn gebracht, van de Europese Ruimtevaartorganisatie (ESA)", zegt Teresa Antoja, onderzoeker bij ICCUB (IEEC-UB) en eerste ondertekenaar van het artikel. "Deze substructuren stellen ons in staat om te concluderen dat de schijf van onze melkweg ongeveer 300 en 900 miljoen jaar geleden een belangrijke zwaartekrachtverstoring heeft ondergaan." Dit is een van de geweldige eerste bevindingen van "galactische archeologie" na de publicatie van de Gaia-gegevens; met deze gegevens zouden onderzoekers meer te weten kunnen komen over de oorsprong en evolutie van de Melkweg.

Wat veroorzaakte deze storing? Om deze vraag te beantwoorden, de onderzoekers vergeleken de structuur en het niveau van verdraaiing van de spiraal met modellen van de dynamiek van de melkweg. Ze ontwikkelden een hypothese dat de verstoring werd veroorzaakt door het Boogschutter-dwergstelsel dat in de buurt van de Melkwegschijf passeerde.

"De studie houdt in, Vast en zeker, dat de schijf van ons melkwegstelsel dynamisch jong is, gevoelig voor storingen en veranderen in de tijd, ", zegt Antoja. "Een van de meest herkenbare vormen die we zagen, is het spiraalpatroon van de sterren bij de zon, die nog nooit eerder was gezien. Werkelijk, de waargenomen vormen in de afbeeldingen waren zo duidelijk (in tegenstelling tot veelvoorkomende gevallen) dat we dachten dat het een fout in de gegevens zou kunnen zijn, " zegt Antoja. Meer dan 100 Europese ingenieurs en wetenschappers, waaronder de UB een vooraanstaande rol speelde, maanden gewerkt aan de verificatie- en validatietaken van de Gaia-gegevens. Als onderdeel van deze taak, Mercè Romero Gomez, UB-onderzoeker, zegt, "Met de simulaties die aan de UB zijn uitgevoerd, we zouden ook de waargenomen spiralen kunnen reproduceren."

Vergelijkbaar met een steen die in een vijver valt en golven creëert die zich over het oppervlak verspreiden, of een magneet die in de buurt komt van ijzeren vullingen die in een bepaalde richting worden afgestoten, de sterren in de galactische schijf werden op een bepaalde manier opnieuw gerangschikt na de aantrekkingskracht van het satellietstelsel dat naast hen passeerde. Na een tijdje, de sterren handhaafden de effecten van de verstoring die hen in hun bewegingen deed schudden, en nu is er een spiraal te zien in de grafiek.

Amina Helmi, onderzoeker aan de Rijksuniversiteit Groningen, zegt, "We weten dat onze melkweg 'kannibaal' is, ' en is gegroeid tijdens het eten van andere kleine sterrenstelsels, zoals het nu doet met het Boogschutter-dwergstelsel." Niettemin, de expert merkt op dat "de massa van Boogschutter nog steeds groot genoeg is om een ​​opmerkelijke zwaartekrachtimpact te veroorzaken." Wat onderzoekers nu waarnemen, reageert niet op een botsing tussen sterrenstelsels, maar eerder doordat Boogschutter dichter bij de melkwegschijf van de Melkweg komt.

Eerste resultaten van de nieuwe Gaia-release

De gegevens die in dit onderzoek zijn geanalyseerd, maken deel uit van de tweede Gaia-release, die op 25 april werd gepubliceerd, 2018. "Wetenschappers en ingenieurs van de UB speelden een essentiële rol bij het realiseren van deze gegevens, " zegt Xavier Luri, directeur van ICCUB en coördinator van het team dat het Gaia-archief heeft opgebouwd. Dankzij de inspanning van meer dan 400 wetenschappers en ingenieurs konden posities en nauwkeurige bewegingen voor meer dan 1 300 miljoen objecten. Deze tweede catalogus, die de eerste 22 maanden van het verzamelen van gegevens omvat, publiceerde de eerste spectroscopische gegevens voor zo'n miljoen sterren in de omgeving van de zon, waarmee onderzoekers de snelheid van de sterren in onze gezichtslijn kunnen meten en verkrijgen, daarom, de drie snelheidscoördinaten van de sterren. Deze gegevens hebben de ontdekking mogelijk gemaakt die nu is gepubliceerd in Natuur .

Nutsvoorzieningen, de Gaia-satelliet heeft meer dan 48 maanden van succesvolle operaties geregistreerd, en ESA heeft de missie verlengd tot eind 2020. ESA beoordeelt nu een tweede tweejarige missie. Carme Jordi, UB-onderzoeker en lid van het Gaia Science Team, zegt, "Alles suggereert dat dit slechts een van de eerste ontdekkingen is van een brede reeks nieuwe bevindingen en verrassingen die verborgen zijn in Gaia-gegevens die in april zijn gepubliceerd - het topje van de ijsberg in de studie van de oorsprong en de evolutie van de melkweg waarin we ons bevinden. "