De vorming van ons thuisstelsel , de Melkweg, begon 12 miljard jaar geleden. Sindsdien heeft het een reeks fusies met andere sterrenstelsels ondergaan en is het in massa en omvang gegroeid. De overblijfselen van de bouwstenen (dat wil zeggen, sterrenstelsels die in het verleden met de Melkweg zijn samengesmolten) kunnen worden geïdentificeerd aan de hand van hun ongebruikelijke waarden voor energie en impulsmoment en hun lage metalliciteit. De twee vroegste bouwstenen van ons thuisstelsel zijn recentelijk geïdentificeerd met behulp van de Gaia-dataset en zijn vernoemd naar hindoeïstische goden: Shiva en Shakti. De Gaia- ruimtetelescoop , die is gewijd aan de studie van ons thuisstelsel, heeft een revolutie teweeggebracht in het onderzoek naar de Melkweg. De Gaia Enceladus/Worststroom, de Pontusstroom en het "arme oude hart" van de Melkweg werden eerder al geïdentificeerd met behulp van de Gaia-dataset. De geschiedenis van de Melkweg is rijk aan fusies. Beelden van de Hubble- ruimtetelescoop suggereren dat ons thuisstelsel over zes miljard jaar zal samensmelten met het naburige Andromedastelsel.
Sterrenstelsels en andere grote structuren ontstonden in het universum ongeveer 500 miljoen jaar na de oerknal.
De vorming van ons thuisstelsel , de Melkweg, begon ongeveer 12 miljard jaar geleden. Sindsdien heeft het een reeks fusies met andere sterrenstelsels ondergaan, die hebben bijgedragen aan de groei in massa en omvang. De geschiedenis van de Melkweg is in wezen de geschiedenis van de fusies van andere sterrenstelsels met ons thuisstelsel.
De basiseigenschappen van sterren , zoals energie en impulsmoment, zijn direct gekoppeld aan de snelheid en richting van het sterrenstelsel waaruit ze zijn ontstaan en worden gedeeld door de sterren van hetzelfde sterrenstelsel. Wanneer sterrenstelsels samensmelten, blijven energie en impulsmoment in de loop der tijd behouden. Dit is een belangrijk hulpmiddel bij het identificeren van een fusierestant. Een grote groep sterren met vergelijkbare ongebruikelijke waarden voor energie en impulsmoment is waarschijnlijk een fusierestant van een sterrenstelsel. Bovendien hebben oudere sterren een lage metalliciteit, oftewel sterren die eerder zijn gevormd, hebben een laag metaalgehalte. Op basis van deze twee criteria is het mogelijk om de fusiegeschiedenis van de Melkweg te reconstrueren, maar dit zou niet mogelijk zijn geweest zonder de Gaia-gegevens.
De Gaia- ruimtetelescoop , gelanceerd door ESA op 19 december 2013, is gewijd aan de studie van de Melkweg, inclusief haar oorsprong, structuur en evolutionaire geschiedenis. De Gaia-sonde bevindt zich in een Lissajous -baan rond het L2-Lagrangepunt (ongeveer 1.5 miljoen km van de aarde, in de tegenovergestelde richting van de zon) samen met de JWST- en Euclid-ruimtevaartuigen en voert een enorme sterrentelling uit van ongeveer 1.5 miljard sterren in de Melkweg. Hierbij worden hun bewegingen, helderheid, temperatuur en samenstelling geregistreerd, waardoor een nauwkeurige 3D-kaart van ons sterrenstelsel wordt gecreëerd . Daarom wordt Gaia ook wel de 'miljardsterrenonderzoeker' genoemd. De door Gaia gegenereerde datasets hebben een revolutie teweeggebracht in het onderzoek naar de geschiedenis van de Melkweg.
In 2021 ontdekten astronomen, met behulp van Gaia-datasets, een grote fusie en identificeerden ze de Gaia Enceladus/Sausage-stroom, het overblijfsel van het Gaia-Sausage-Enceladus (GSE) -sterrenstelsel dat tussen 8 en 11 miljard jaar geleden met de Melkweg fuseerde. Vervolgens werden het jaar daarop de Pontus-stroom en het "arme oude hart" van de Melkweg geïdentificeerd. De Pontus-stroom is het overblijfsel van de Pontus-fusie, terwijl het "arme oude hart" een sterrengroep is die ontstond tijdens de eerste fusies die de proto-Melkweg vormden en die zich nog steeds in het centrale deel van de Melkweg bevindt.
Sterrenkundigen melden nu de ontdekking van twee sterrenstromen die zich zo'n 12 tot 13 miljard jaar geleden vormden en samensmolten met een vroege versie van ons Melkwegstelsel, rond de tijd dat sterrenstelsels zich in het vroege heelal vormden . Hiervoor combineerden de onderzoekers Gaia-gegevens met gedetailleerde sterspectra van de Sloan Digital Sky Survey (DR17) en observeerden ze dat sterren zich concentreerden rond twee specifieke combinaties van energie en impulsmoment voor een bepaald bereik van sterren met een laag metaalgehalte. De twee groepen hadden een impulsmoment vergelijkbaar met dat van sterren die deel uitmaakten van afzonderlijke sterrenstelsels die met de Melkweg zijn samengesmolten. Mogelijk zijn dit de vroegste bouwstenen van de Melkweg; de onderzoekers hebben ze Shiva en Shakti genoemd, naar de hindoegoden. Het is mogelijk dat de nieuw ontdekte sterrengroepen als eerste samensmolten met het 'arme oude hart' van onze Melkweg en dat daarmee het verhaal van een groot sterrenstelsel begon. Toekomstig onderzoek moet uitwijzen of Shiva en Shakti inderdaad deel uitmaken van de prehistorie van de Melkweg.
Wat zal er in de toekomst met ons thuisstelsel gebeuren?
De evolutionaire geschiedenis van de Melkweg is rijk aan fusies. Beelden van de Hubble -ruimtetelescoop suggereren dat onze thuisgalaxie over zes miljard jaar zal samensmelten met de naburige Andromeda-galaxie, die zich op 2.5 miljoen lichtjaar afstand bevindt, om zo een nieuwe melkweg te vormen. Andromeda zal over ongeveer vier miljard jaar met een snelheid van 250,000 mijl per uur botsen met de Melkweg. De botsing tussen de twee melkwegen zal twee miljard jaar duren en resulteren in een gecombineerde elliptische melkweg.
Het zonnestelsel en de aarde zullen blijven bestaan, maar krijgen nieuwe coördinaten in de ruimte.
***
Referenties:
- Naidu RP, c.s. 2021. Reconstructie van de laatste grote fusie van de Melkweg met de H3 Survey. The Astrophysical Journal, jaargang 923, nummer 1. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac2d2d
- Malhan K., c.s. 2022. De mondiale dynamische atlas van de fusies van de Melkweg: beperkingen van op Gaia EDR3 gebaseerde banen van bolvormige sterrenhopen, sterrenstromen en satellietstelsels. Gepubliceerd op 17 februari 2022. The Astrophysical Journal, jaargang 926, nummer 2. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac4d2a
- Malhan K., en Rix H.-W., 2024. 'Shiva en Shakti: vermoedelijke proto-galactische fragmenten in de binnenste Melkweg. Het astrofysische tijdschrift. Gepubliceerd op 21 maart 2024. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad1885
- Max Planck Instituut voor Astronomie (MPIA). Nieuws – Onderzoekers identificeren twee van de vroegste bouwstenen van de Melkweg. Verkrijgbaar bij https://www.mpia.de/news/science/2024-05-shakti-shiva?c=5313826
- Schiavi R. et al 2021. Toekomstige fusie van de Melkweg met het Andromedastelsel en het lot van hun superzware zwarte gaten. Preprint bij arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2102.10938
***
 can be identified through their unusual values for energy and angular momentum and low metallicity. The two earliest building blocks of our home galaxy have recently been identified using Gaia dataset and have been named Shiva and Shakti after Hindu deities. Gaia space telescope which is dedicated to the study of our home galaxy has revolutionised the study of Milky Way. Gaia Enceladus/ Sausage stream, the Pontus stream and the “poor old heart” of the Milky Way were identified earlier using Gaia dataset. The history of Milky Way is replete with mergers. Hubble Space Telescope images suggests that six billion years from now, our home galaxy will merge with the neighbouring Andromeda galaxy.){kind=link}