Olet ehkä kuullut ravintolasta maailmankaikkeuden lopussa, mutta oletko kuullut baarista Linnunradan keskellä?
Lähes 80 vuotta sitten, tähtitieteilijät määrittivät, että kotimme, Linnunradan galaksi, on suuri spiraaligalaksi. Huolimatta siitä, että se on juuttunut sisälle ja et pysty näkemään miltä koko rakenne näyttää - kuten voimme Pinwheel-galaksin tai lähimmän naapurimme, Andromeda-galaksin kanssa -, tutkijat ovat epäilleet, että galaksiamme on oikeastaan "estetty" spiraaligalaksi. Rajoitettujen spiraaligalaksioiden keskellä on pitkänomainen tähtien rakenne tai palkki, jonka meidän tapauksessamme piilee pöly ja kaasu. Universumissa on monia galakseja, jotka ovat estettyjä spiraaleja, ja silti on olemassa lukuisia galakseja, joissa ei ole keskipalkkia.
Kuinka nämä keskitangot muodostuvat, ja miksi niitä esiintyy vain joissain, mutta ei kaikissa spiraaligalakseissa?
Dr. R. Michael Richin (UCLA) johtama tutkimusryhmä, nimeltään BRAVA (Bulge Radial Velocity Assay), mittasi monien vanhojen, punaisten tähtien nopeutta lähellä galaksiamme keskustaa. Tutkimalla M-luokan jättilähetähtöjen spektriä (yhdistetty valo), joukkue pystyi laskemaan kunkin tähden nopeuden näkölinjaamme pitkin. Neljän vuoden ajanjakson aikana lähes 10 000 tähden spektrit hankittiin CTIO Blanco 4-metrisen kaukoputken avulla, joka sijaitsee Chilen Atacama-autiomaassa.
Analysoimalla tähtien nopeuksia tutkimuksessaan, ryhmä pystyi vahvistamaan, että Linnunradan keskimmäisessä pullistumassa on massiivinen palkki, jonka toinen pää on melkein osoitettu oikealle aurinkokuntaamme. Yksi ryhmän tekemä löytö on, että vaikka galaksiamme pyörii kuin pyörä, BRAVA-tutkimuksessa todettiin, että keskimmäisen palkin kierto on enemmän kuin annostelijassa olevien paperipyyhkeiden rulla. Ryhmän löytöt tarjoavat elintärkeitä vihjeitä, jotka auttavat selittämään Linnunradan keskusalueen muodostumista.
Spektritietojoukkoa verrattiin tohtori Juntai Shenin (Shanghain observatorio) luomaan tietokonesimulaatioon, joka osoitti, kuinka palkki muodostui olemassa olevasta tähtilevystä. Tiimin tiedot sopivat malliin melko hyvin, mikä viittaa siihen, että ennen keskuspalkin olemassaoloa oli olemassa massiivinen tähtilevy. Ryhmän tekemä johtopäätös on jyrkässä ristiriidassa galaksin keskialueemme yleisesti hyväksytyn mallin kanssa - mallin, joka ennustaa Linnunradan keskialuetta muodostuen varhaisesta kaoottisesta kaasupilvien sulautumisesta. "Ota pois" kohta ryhmän päätelmissä on, että kaasulla oli jonkin verran merkitystä galaksemme keskialueen muodostumisessa, joka organisoitui massiiviseksi pyöriväksi levyksi ja muuttui sitten sauvaksi tähtijen painovoimaisen vuorovaikutuksen takia.
Yksi toinen hyöty ryhmän tutkimuksesta on, että tähtien spektritiedot antavat ryhmälle mahdollisuuden analysoida tähteiden kemiallista koostumusta. Kaikki tähdet koostuvat pääosin vedystä ja heliumista, mutta pienet määrät muita elementtejä (tähtitieteilijät viittaavat mihinkään aikaisempaan heliumiin "metalleiksi") antavat käsityksen olosuhteista, jotka ovat tähtiä muodostuessa.
BRAVA-ryhmä havaitsi, että Linnunradan galaksin tasoa lähinnä olevilla tähtiillä on vähemmän “metalleja” kuin tähdet kauempana sen galaktisesta tasosta. Ryhmän johtopäätös vahvistaa vakiona näkymät tähtien muodostumisesta, mutta BRAVA-tiedot kattavat merkittävän osan galaktisen pullistuman alueesta, joka voidaan kemiallisesti analysoida. Jos tutkijat kartoittavat tähtien metallisisällön koko Linnunradan alueella, syntyy selkeä kuva tähtien muodostumisesta ja evoluutiosta, samanlainen kuin miten CO2 pitoisuudet Etelämantereen jäähyllyssä voivat paljastaa menneimmät sääkuviot täällä maan päällä.
Jos haluat lukea koko paperin, esipainettu versio on saatavilla osoitteessa: http://arxiv.org/abs/1112.1955
Lähde: Kansallisen optisen tähtitieteen observatorion lehdistötiedote
