Astronomit ovat vihdoin havainneet jotain, joka oli ennustettu, mutta jota ei koskaan nähty: tähtivirta, joka yhdisti kaksi Magellanin pilveä. Näin tehdessään he alkoivat purkaa mysteerin, joka ympäröi Suuri Magellanic Cloud (LMC) ja Small Magellanic Cloud (SMC). Ja se edellytti Euroopan avaruusjärjestön (ESA) Gaian observatorion ylimääräistä valtaa sen tekemiseen.
Suuret ja pienet magelaniset pilvet (LMC ja SMC) ovat kääpiögalakseja Linnunradan varrelle. Tähtitieteilijöiden ryhmä, jota johtaa Cambridgen yliopiston ryhmä, keskittyi pilviin ja yhteen erityyppiseen hyvin vanhaan tähteen: RR Lyrae. RR Lyrae-tähdet ovat sykkivät tähdet, joita on ollut pilvien alkuajoista lähtien. Pilviä on ollut vaikea tutkia, koska ne leviävät laajasti, mutta Gaian ainutlaatuinen koko taivaan näkymä on helpottanut tätä.
Magellanin pilvet ovat hieman mysteeri. Tähtitieteilijät haluavat tietää, koskeeko tavanomainen galaksien muodostumisteoriamme heitä. Heidän on selvitettävä, milloin Pilvet lähestyivät ensin Linnunrataa ja mikä heidän massansa oli tuolloin. Cambridge-joukkue on paljastanut joitain vihjeitä tämän mysteerin ratkaisemiseksi.
Ryhmä käytti Gaiaa havaitsemaan RR Lyrae -tähtien, mikä antoi heidän jäljittää LMC: n laajuuden, mikä on ollut vaikeaa tehdä, kunnes Gaia tuli mukaan. He löysivät heikosti valaisvan halogeenin LMC: n ympäriltä, joka ulottui jopa 20 asteeseen. Jotta LMC tarttuisi tähtiin niin kaukana, sen tulee olla paljon massiivisempi kuin aiemmin ajateltiin. Itse asiassa LMC: llä voi olla jopa 10 prosenttia massasta, joka Linnunrata on.
Se auttoi tähtitieteilijöitä vastaamaan massakysymykseen, mutta LMC: n ja SMC: n ymmärtämiseksi heidän oli tiedettävä, milloin pilvet saapuivat Linnunradalle. Mutta satelliittigalaksin kiertoradan seuraaminen on mahdotonta. Ne liikkuvat niin hitaasti, että ihmisen elinaikana on pieni hämähäkki heihin verrattuna. Tämä tekee heidän kiertoradaltaan oleellisesti havaitsemattoman.
Mutta tähtitieteilijät pystyivät löytämään seuraavan parhaan asian: usein ennustetun, mutta ei koskaan havaitun tähtien virran tai tähdesillan, joka ulottuu kahden pilven väliin.
Tähtivirta muodostuu, kun satelliittigalaksi tuntee toisen kehon painovoiman. Tässä tapauksessa LMC: n painovoima veti yksittäisiä tähtiä poistumaan SMC: stä ja vetämään kohti LMC: tä. Tähdet eivät poistu kerralla, ne lähtevät erikseen ajan myötä, muodostaen virtauksen tai sillan kahden kehon väliin. Tämä toiminta jättää heidän polullean valoisan jäljityksen ajan myötä.
Tämän tutkimuksen takana olevat tähtitieteilijät ajattelevat, että sillalla on tosiasiallisesti kaksi komponenttia: tähdet, jotka LMC on erottanut SMC: stä, ja tähdet, jotka Linnunrata on erottanut LMC: stä. Tämä RR Lyrae -tähtien silta auttaa heitä ymmärtämään kaikkien kolmen ruumiin vuorovaikutuksen historiaa.
Viimeisin pilvien välinen vuorovaikutus oli noin 200 miljoonaa vuotta sitten. Tuolloin pilviä kulki lähellä toisiaan. Tämä toiminta ei muodostanut yhtä, vaan kahta siltaa: yhden tähtiä ja toisen kaasua. Mittaamalla tähtisillan ja kaasusillan välinen siirtymä he toivovat kaventavan Linnunradan ympäröivän kaasukoronan tiheyttä.
Linnunradan galaktisen koronan tiheys on toinen mysteeri, jonka tähtitieteilijät toivovat ratkaisevan Gaian observatorion avulla.
Galaktinen Corona koostuu ionisoidusta kaasusta, jonka tiheys on erittäin pieni. Tämä vaikeuttaa tarkkailua. Mutta tähtitieteilijät ovat tutkineet sitä voimakkaasti, koska heidän mielestään korona saattaa satamaan suurimman osan puuttuvista baryonisista aineista. Kaikki ovat kuulleet Dark Matterista, asiasta, joka muodostaa 95% maailmankaikkeuden asiasta. Tumma aine on jotain muuta kuin normaalia asiaa, joka muodostaa tutut asiat, kuten tähdet, planeetat ja meidät.
Muut 5% aineesta on baryonista ainetta, tuttuja atomeja, joista me kaikki opimme. Mutta meillä voi olla vain puolet baryonisesta aineesta, joka meidän mielestämme on olemassa. Loput kutsutaan puuttuvaksi baryoniseksi aineeksi, ja tähtitieteilijöiden mielestä se on todennäköisesti galaktisessa koronassa, mutta he eivät ole pystyneet mittaamaan sitä.
Galaktisen koronan tiheyden ymmärtäminen palauttaa Magellanin pilvien ja niiden historian ymmärtämiseen. Tämä johtuu siitä, että Pienen ja Suuren Magellanin pilvien välillä muodostuneet tähdet ja kaasusillat liikkuivat alun perin samalla nopeudella. Mutta kun he lähestyivät Linnunradan koronaa, korona vetosi tähtiin ja kaasuun. Koska tähdet ovat pieniä ja tiheitä kaasuun nähden, ne kulkivat koronan läpi ilman nopeuden muutosta.
Mutta kaasu käyttäytyi eri tavalla. Kaasu oli suurelta osin neutraalia vetyä ja hyvin diffuusi, ja sen kohtaaminen Linnunradan koroonan kanssa hidasti sitä huomattavasti. Tämä loi siirron kahden virran välillä.
Ryhmä vertasi kaasu- ja tähtivirtojen nykyisiä sijainteja. Ottamalla huomioon kaasun tiheys ja kuinka kauan molemmat pilvet ovat olleet koronassa, ne voisivat sitten arvioida itse koronan tiheyden.
Kun he tekivät niin, heidän tulokset osoittivat, että puuttuva baryoninen aine voidaan ottaa huomioon koronassa. Tai ainakin merkittävä osa siitä voisi. Joten mikä on kaiken tämän työn lopputulos?
Näyttää siltä, että kaikki tämä työ vahvistaa, että sekä suuret että pienet magelaniset pilvet noudattavat tavanomaista teoriaamme galaksien muodostumisesta.
Arvoitus ratkaistu. Tie tielle.
