Von der University of Hertfordshire geleitete Forschungen haben die dramatische Geschichte von Andromeda, unserer nächsten Nachbargalaxie, enthüllt. Mithilfe modernster Modellierung haben Professor Chiaki Kobayashi und ein Team internationaler Astrophysiker mithilfe der galaktischen Archäologie Details über die Geschichte der Galaxie ermittelt – einem Ansatz, der die chemische Zusammensetzung von Sternen und die Entwicklung ihrer Muttergalaxie untersucht, um sie zu rekonstruieren Vergangenheit.
Die Studie wurde zur Veröffentlichung angenommen in Die astrophysikalischen Tagebuchbriefe Und verfügbar auf der arXiv Der Preprint-Server untersucht die Elementarhäufigkeit in Andromeda, insbesondere das Vorhandensein sowohl von planetarischen Nebeln – Gas und Staub, die aus den abgeworfenen äußeren Schichten sterbender Sterne mit geringer Masse entstehen – als auch von Roten Riesenzweigsternen.
Die Analyse zeigt, dass die Entstehung von Andromeda dramatischer und kraftvoller war als die unserer eigenen Milchstraße. Nach einem anfänglichen intensiven Sternentstehungsschub, der die Galaxie hervorbrachte, entstand vor 2 bis 4,5 Milliarden Jahren eine sekundäre Sternenschicht, die höchstwahrscheinlich durch das ausgelöst wurde, was Wissenschaftler als „nasse Fusion“ bezeichnen – eine Verschmelzung zweier gasreicher Sterne Galaxien, die eine große Sternentstehung auslösen.
Wissenschaftler halten es aufgrund der Position und Bewegung einzelner Sterne in der Galaxie seit langem für wahrscheinlich, dass Andromeda eine Verschmelzung zweier Galaxien erlebt hat. Die Forschung von Professor Kobayashi wirft anhand der chemischen Zusammensetzung von Sternen ein neues Licht auf die Natur und die Auswirkungen einer solchen Verschmelzung – und erklärt, wie Sterne und Elemente im Laufe der Geschichte von Andromeda entstanden sind.
Professor Kobayashi, Professor für Astrophysik am Centre for Astrophysics Research der University of Hertfordshire, sagte: „Dies ist ein fantastisches Beispiel dafür, wie die galaktische Archäologie neue Einblicke in die Geschichte unseres Universums liefern kann. Durch die Analyse der chemischen Häufigkeit von Sternen unterschiedlichen Alters.“ In Andromeda können wir seine Geschichte zum Leben erwecken und seine Ursprünge besser verstehen.
„Obwohl Andromeda in vielerlei Hinsicht unserer eigenen Milchstraße ähnelt – es handelt sich um eine Spiralscheibengalaxie ähnlicher Größe –, bestätigt unsere neue Forschung, dass seine Geschichte weitaus intensiver und dramatischer ist, mit Aktivitätsausbrüchen in Hülle und Fülle und zwei unterschiedlichen Sternen.“ Epochen der Sternentstehung.
Professor Kobayashis theoretisches Modell sagt zwei unterschiedliche chemische Zusammensetzungen von Sternen in den beiden Scheibenkomponenten von Andromeda voraus – einer enthält zehnmal mehr Sauerstoff als Eisen, während ein anderer eine ähnliche Menge an Sauerstoff und Eisen enthält. Diese Modellierung wurde durch spektroskopische Beobachtungen von planetarischen Nebeln und auch von Roten Riesensternen mit dem James Webb Space Telescope (JWST) bestätigt.
Die neue Studie setzt Professor Kobayashis laufende Forschung zum Ursprung der Elemente im Universum fort. Sie erklärt: „Sauerstoff ist eines der sogenannten Alpha-Elemente, die von massereichen Sternen produziert werden. Die anderen sind Neon, Magnesium, Silizium, Schwefel, Argon und Kalzium.“
„Sauerstoff und Argon wurden mit planetarischen Nebeln gemessen, aber Andromeda ist so weit entfernt, dass JWST erforderlich ist, um andere Elemente, einschließlich Eisen, zu messen. In den kommenden Jahren werden JWST und bodengestützte große Teleskope Andromeda weiterhin im Auge behalten – was ihr noch mehr Gewicht verleiht.“ die neuen Erkenntnisse.“
Mehr Informationen:
Chiaki Kobayashi et al., Zur α/Fe-Bimodalität der M31-Scheiben, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2309.01707