De Melkweg is niet de enige in zijn buurt. Het heeft kleinere sterrenstelsels in zijn baan gevangen, en de twee grootste staan ​​bekend als de Kleine en Grote Magelhaense Wolken, zichtbaar als dubbele stoffige uitstrijkjes op het zuidelijk halfrond.

Toen de Magelhaense Wolken miljarden jaren geleden om de Melkweg begonnen te cirkelen, een enorme stroom gas, bekend als de Magelhaense Stroom, werd uit hen weggerukt. De stroom strekt zich nu uit over meer dan de helft van de nachtelijke hemel. Maar astronomen kunnen niet verklaren hoe de stroom zo massief werd als hij is, meer dan een miljard keer de massa van de zon.

Nutsvoorzieningen, astronomen van de Universiteit van Wisconsin-Madison en hun collega's hebben ontdekt dat een halo van warm gas rond de Magelhaense Wolken waarschijnlijk fungeert als een beschermende cocon, de dwergstelsels afschermen van de eigen halo van de Melkweg en het grootste deel van de massa van de Magelhaense Stroom bijdragen. Toen de kleinere sterrenstelsels de invloedssfeer van de Melkweg binnengingen, delen van deze halo werden uitgerekt en verspreid om de Magelhaense Stroom te vormen. De onderzoekers publiceerden hun bevindingen op 9 september in het tijdschrift Natuur .

"De bestaande modellen van de vorming van de Magelhaense Stroom zijn verouderd omdat ze de massa niet kunnen verklaren, " zegt Scott Lucchini, een afgestudeerde student op de afdeling natuurkunde van UW-Madison, eerste auteur van het artikel.

"Daarom kwamen we met een nieuwe oplossing die uitstekend is in het verklaren van de massa van de stroom, wat is de meest dringende vraag om op te lossen, " voegt Elena D'Onghia toe, een hoogleraar sterrenkunde aan UW-Madison die het onderzoek begeleidde.

D'Onghia werkte samen met natuurkundigen en astronomen van UW-Madison, het Space Telescope Science Institute in Baltimore, en de Universiteit van Sydney. Ze voltooide het werk terwijl ze een wetenschapper was aan het Centre for Computational Astrophysics van het Flatiron Institute in New York City.

Oudere modellen suggereerden dat gravitatiegetijden en de kracht van de sterrenstelsels die tegen elkaar duwden de Magelhaense Stroom uit de Magelhaense Wolken vormden toen de dwergstelsels in een baan rond de Melkweg kwamen. Hoewel deze modellen de grootte en vorm van de stroom grotendeels konden verklaren, ze waren goed voor slechts een tiende van zijn massa.

Onlangs, astronomen ontdekten dat de Magelhaense Wolken groot genoeg zijn om hun eigen halo te hebben, of corona, van warm gas dat hen omhult. D'Onghia en haar team realiseerden zich dat deze corona de vorming van de stroom drastisch zou veranderen.

In nieuwe simulaties uitgevoerd door Lucchini, de oprichting van de Magelhaense Stroom is verdeeld in twee perioden. Terwijl de Magelhaense Wolken nog ver van de Melkweg verwijderd waren, de Grote Magelhaense Wolk heeft miljarden jaren lang gas van zijn kleinere partner verwijderd. Dit gestolen gas droeg uiteindelijk 10 tot 20 procent bij aan de uiteindelijke massa van de stroom.

Later, toen de wolken in de baan van de Melkweg vielen, de corona gaf een vijfde van zijn eigen massa op om de Magelhaense Stroom te vormen, die werd uitgerekt over een enorme boog van de hemel door interacties met de zwaartekracht van de Melkweg en zijn eigen corona.

Het nieuwe model is het eerste dat de volledige massa van de Magelhaense Stroom verklaart en de overgrote meerderheid die afkomstig is van geïoniseerd gas, dat energieker is dan niet-geïoniseerd gas. Het verklaart ook beter hoe de stroom zijn draadvormige vorm aannam en waarom hij geen sterren heeft - omdat hij grotendeels werd gevormd uit de stervrije corona, niet de dwergsterrenstelsels zelf.

"De stroom is een puzzel van 50 jaar, " zegt Andrew Fox, een van de co-auteurs van de studie en een astronoom bij het Space Telescope Science Institute, die de Hubble-ruimtetelescoop bedient. "We hebben nooit een goede uitleg gehad over waar het vandaan kwam. Wat echt spannend is, is dat we nu dichterbij een verklaring komen."

Het voorstel van de onderzoekers kan nu direct worden getest. De Hubble zou de veelbetekenende handtekeningen moeten kunnen zien van de corona van gas rond de Magelhaense Wolken.

In de jaren 1990, een groep astronomen bij UW-Madison vond de eerste aanwijzingen dat de Magelhaense Wolken mogelijk een uitgebreide corona hebben. Nu met een beter begrip van de invloed van de corona op de Magelhaense Stroom en een duidelijke test voor het bestaan ​​ervan, er is een kans om een ​​mysterie van een halve eeuw over de oorsprong van de stroom uit te leggen, een vollediger beeld te geven van onze galactische buurt.

"Dit werk herdefinieert ons begrip van hoe gas aangroeit in de Melkweg en het reservoir vormt voor toekomstige stervorming, " zegt Joss Bland-Hawthorn, een co-auteur van het papier en directeur van het Sydney Institute for Astronomy in Australië.