Vintergatan slutar aldrig presentera överraskningar. "Livets element", ultrasnabba stjärnor och ovanliga kluster av armaturer, okända komponenter - allt detta har astronomer upptäckt i vår hemgalax först under de senaste åren.
Emellertid har Vintergatan fortfarande många hemligheter, och en av de mest intressanta, kanske, upptäcktes av amerikanska astrofysiker under en ny studie. Det visar sig att hälften av all materia i Vintergatan är av extragalaktiskt ursprung, det vill säga den kommer från andra, avlägsna galaxer, som ligger upp till en miljon ljusår från oss.
För att förstå detta fick forskarna hjälp av datormodeller som avslöjar historien om galaxernas ursprung. Simuleringar har visat att supernovaexplosioner driver enorma mängder gas från inhemska galaxer, och kraftiga vindar bär dem över långa avstånd.
Denna intergalaktiska transport är ett nytt fenomen för astrofysiker. Att studera det för att förstå galaxernas evolutionära historia är endast möjligt genom modellering.
”Med tanke på hur mycket materia som togs in från utsidan kan vi mycket väl betrakta oss som rymdresande eller intergalaktiska invandrare. Förmodligen var det mesta av saken i Vintergatan ursprungligen lokaliserad i andra galaxer innan kraftiga vindar "slog ut" därifrån. Hon reste genom det intergalaktiska rymden och hittade så småningom ett nytt "hem" i vår galax, säger chefen för forskargruppen Daniel Anglés-Alcázar från Center for Interdisciplinary Research in Astrophysics vid Northwestern University i USA.
Det verkar som om galaktiska vindar, som har en hastighet på flera hundra kilometer per sekund, borde transportera saker otroligt snabbt. Glöm dock inte att galaxer ligger på ett stort avstånd från varandra, så processen för intergalaktisk överföring kan ta miljarder år.
För att beräkna och studera sådana processer skapade ett team under ledning av professor Claude-André Faucher-Giguère realistiska tredimensionella galaxmodeller som kan användas för att spåra historien om Vintergatans bildning - från Big Bang till idag. Angles-Alcazar-gruppen utvecklade sedan algoritmer för att bestämma hur och hur mycket materia transporteras av vindar till galaxer.
Genom att noggrant spåra materialflödet i simuleringar fann forskarna att gas rör sig från mindre galaxer till större, där den sedan är involverad i stjärnbildning. I stora galaxer är andelen sådan "inkommande materia" upp till 50%. Till exempel överfördes troligen de flesta främmande ämnen till Vintergatan från de närliggande galaxerna - de stora och små magellanska molnen.
Kampanjvideo:
”Denna studie förändrar helt vår förståelse för hur galaxer bildades. Upp till hälften av atomerna omkring oss - och i solsystemet i allmänhet - är av extragalaktiskt ursprung,”konstaterar Faucher-Zhiguere.
”I våra modeller kunde vi spåra ursprunget till stjärnor i galaxer som liknar Vintergatan och avgöra om stjärnan bildades från materien i den” inhemska”galaxen eller från gas som tidigare fanns i en annan galax,” tillägger Angles-Alcazar.
Enligt författarna till arbetet kommer deras resultat att öppna en ny inriktning inom forskningen. Först och främst måste teorin om intergalaktisk transport testas av praktiska astronomer som arbetar med mark- och rymdobservatorier.
”Vårt ursprung är mycket mindre lokalt än vad vi tidigare trodde. Denna studie ger en uppfattning om hur allt omkring oss är relaterat till avlägsna föremål på himlen, avslutar Faucher-Giguere.
En vetenskaplig artikel som följer forskningen publicerades i Månadsmeddelanden från Royal Astronomical Society.