Die Milchstraße bietet immer wieder Überraschungen. "Elemente des Lebens", superschnelle Sterne und ungewöhnliche Leuchtenhaufen, unbekannte Komponenten - all diese Astronomen haben in unserer Heimatgalaxie erst in den letzten Jahren entdeckt.
Die Milchstraße hat jedoch noch viele Geheimnisse, und eines der interessantesten wurde möglicherweise von amerikanischen Astrophysikern im Verlauf einer neuen Studie gelüftet. Es stellt sich heraus, dass die Hälfte aller Materie in der Milchstraße extragalaktischen Ursprungs ist, dh aus anderen entfernten Galaxien stammt, die bis zu einer Million Lichtjahre von uns entfernt sind.
Um dies zu verstehen, wurden die Forscher von Computermodellen unterstützt, die die Entstehungsgeschichte von Galaxien enthüllen. Simulationen haben gezeigt, dass Supernova-Explosionen große Mengen an Gas aus einheimischen Galaxien befördern und von starken Winden über große Entfernungen transportiert werden.
Dieser intergalaktische Transport ist ein neues Phänomen für Astrophysiker. Das Studium, um die Evolutionsgeschichte von Galaxien zu verstehen, ist nur durch Modellierung möglich.
„Wenn man bedenkt, wie viel Materie von außen eingebracht wurde, können wir uns durchaus als Raumfahrer oder intergalaktische Einwanderer betrachten. Wahrscheinlich befand sich der größte Teil der Materie in der Milchstraße ursprünglich in anderen Galaxien, bevor starke Winde sie von dort aus „ausschlugen“. Sie reiste durch den intergalaktischen Raum und fand schließlich ein neues „Zuhause“in unserer Galaxie “, sagt der Leiter des Forschungsteams Daniel Anglés-Alcázar vom Zentrum für interdisziplinäre Forschung in Astrophysik an der Northwestern University in den USA.
Es scheint, dass galaktische Winde, die eine Geschwindigkeit von mehreren hundert Kilometern pro Sekunde haben, Materie unglaublich schnell transportieren sollten. Vergessen Sie jedoch nicht, dass sich Galaxien in großer Entfernung voneinander befinden, sodass der Prozess des intergalaktischen Transfers Milliarden von Jahren dauern kann.
Um solche Prozesse zu berechnen und zu untersuchen, erstellte ein Team unter der Leitung von Professor Claude-André Faucher-Giguère realistische dreidimensionale Modelle von Galaxien, mit denen die Geschichte der Entstehung der Milchstraße - vom Urknall bis heute - verfolgt werden kann. Die Angles-Alcazar-Gruppe entwickelte dann Algorithmen, um zu bestimmen, wie und wie viel Materie von Winden in Galaxien transportiert wird.
Nach genauer Verfolgung der Materieflüsse in Simulationen stellten die Forscher fest, dass sich Gas von kleineren zu größeren Galaxien bewegt und dort an der Sternentstehung beteiligt ist. In großen Galaxien beträgt der Anteil dieser "ankommenden Materie" bis zu 50%. Zum Beispiel wurde in die Milchstraße wahrscheinlich der größte Teil der außerirdischen Materie von den benachbarten Galaxien - den großen und kleinen Magellanschen Wolken - übertragen.
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„Diese Studie verändert unser Verständnis der Entstehung von Galaxien grundlegend. Bis zur Hälfte der Atome um uns herum - und im Sonnensystem im Allgemeinen - sind extragalaktischen Ursprungs “, bemerkt Fauche-Zhiguere.
„In unseren Modellen konnten wir den Ursprung von Sternen in Galaxien ähnlich der Milchstraße verfolgen und feststellen, ob der Stern aus der Materie der„ nativen “Galaxie oder aus Gas gebildet wurde, das sich zuvor in einer anderen Galaxie befand“, fügt Angles-Alcazar hinzu.
Laut den Autoren der Arbeit werden ihre Ergebnisse eine neue Richtung in der Forschung eröffnen. Zunächst muss die Theorie des intergalaktischen Transports von praktischen Astronomen getestet werden, die mit Boden- und Weltraumobservatorien arbeiten.
„Unsere Ursprünge sind viel weniger lokal als wir bisher dachten. Diese Studie gibt einen Einblick, wie sich alles um uns herum auf entfernte Objekte am Himmel bezieht “, schließt Faucher-Giguere.
Ein wissenschaftlicher Artikel im Anschluss an die Forschung wurde in den Monthly Notices der Royal Astronomical Society veröffentlicht.
