Auf den Spuren der Überreste von Andromedas gewalttätiger Geschichte

Eine detaillierte Analyse der Zusammensetzung und Bewegung von mehr als 500 Sternen hat schlüssige Beweise für eine uralte Kollision zwischen Andromeda und einer Nachbargalaxie ergeben. Die Ergebnisse, die unser Verständnis der Ereignisse verbessern, die die Galaxienentwicklung prägen, wurden am Montag von Ivanna Escala von Carnegie auf dem Treffen der American Astronomical Society vorgestellt.

Galaxien wachsen, indem sie Material von nahegelegenen Objekten – anderen Galaxien und dichten Ansammlungen von Sternen, Kugelsternhaufen genannt – ansammeln, oft nach einem katastrophalen Absturz. Und diese Ereignisse hinterlassen Relikte in Form von stellaren Assoziationen, die Astronomen Gezeitenmerkmale nennen. Dies kann langgestreckte Ströme oder bogenförmige Granaten umfassen, die sich um die überlebende Galaxie bewegen. Das Studium dieser Phänomene kann uns helfen, die Geschichte einer Galaxie und die Kräfte zu verstehen, die ihr Aussehen und ihre Zusammensetzung geformt haben.

„Die Überreste jedes Absturzes können identifiziert werden, indem man die Bewegung der Sterne und ihre chemische Zusammensetzung untersucht. Zusammen dienen diese Informationen als eine Art Fingerabdruck, der Sterne identifiziert, die bei einer Kollision mit einer Galaxie verbunden sind“, erklärte Escala.

Sie und ihre Mitarbeiter – Karoline Gilbert und Mark Fardal vom Space Telescope Science Institute, Puragra Guhathakurta von der UC Santa Cruz, Robyn Sanderson von der University of Pennsylvania, Jason Kalirai vom Johns Hopkins Applied Physics Laboratory und Bahram Mobasher von der UC Riverside – untersuchten 556 Zweigsterne des Roten Riesen in einem physikalischen Merkmal von Andromeda, das als Nordostschelf bezeichnet wird und einen scharfen Vorsprung in der Dichte des Materials der Galaxie bildet.

„Wir haben die erste detaillierte Charakterisierung der chemischen Zusammensetzung und geometrischen Bewegung der Sterne in dieser Region unserer Nachbargalaxie durchgeführt und schlüssig gezeigt, dass das NE-Schelf eine Gezeitenhülle ist, die hauptsächlich aus Trümmern nach einer Kollision besteht“, erklärte Escala.

Ihre Arbeit zeigt auch, dass das NE-Schelf Teil eines Multi-Shell-Systems mit den West- und Südost-Schelfs der Galaxie ist und dass das Material in diesen Regionen mit dem von Andromedas Giant Stellar Stream übereinstimmt, was alle diese Gezeitenmerkmale als potenziellen Ursprungs verbindet dieselbe Quelle.

„Unsere Ergebnisse stimmen mit Modellen überein, die vorausgesagt haben, dass der Giant Stellar Stream die erste Materialschleife einer Kollision ist und das NE-Schelf die zweite umhüllende Schicht“, schloss Escala.

Diese Analyseebene bestätigt Vorhersagen über die gewalttätige Vergangenheit von Andromeda und unterstützt das Verständnis der Astronomen darüber, wie durch Kollisionen angesammeltes Material die umgebenden Merkmale und die Evolutionsgeschichte einer Galaxie formt.