Sterren in de buitenste rand van de Melkweg wiebelen nogal heen en weer op verschillende snelheden. De veroorzaker: het kleine dwergstelsel Sagittarius.

“Toen dit dwergstelsel ons eigen sterrenstelsel passeerde, ontstonden er rimpelingen in de schijf”, vertelt onderzoeksleider Paul McMillan van het Lund-observatorium. “Je kunt het vergelijken met wat er gebeurt als je een steen in een meer gooit.”

McMillan en zijn collega’s hebben gegevens gebruikt van de Europese Gaia-telescoop om een goed beeld te krijgen van deze rimpelingen. Dankzij Gaia weten we inmiddels heel nauwkeurig waar twee miljard sterren zich in onze Melkweg bevinden. Dat is overigens nog steeds slechts een paar procent van alle sterren in onze Melkweg. Met deze gegevens konden de wetenschappers een groter gebied onderzoeken en de sterkte van de rimpelingen in verschillende delen van de schijf bekijken. Vervolgens werden er verschillende simulaties uitgevoerd om te achterhalen hoe deze rimpelingen zijn ontstaan. Op deze manier hebben de astronomen de geschiedenis van het dwergstelsel Sagittarius in kaart gebracht: de grote veroorzaker van deze rimpelingen.

Hoe werkt Gaia?
Ruimtetelescoop Gaia (de afkorting van Global Astrometric Interferometer for Astrophysics) bestaat uit twee afzonderlijke telescopen. De spiegels van de telescopen werpen het opgevangen licht op een enorme cameradetector van één miljard pixels die verbonden is met een drietal instrumenten. Op die manier scant Gaia de gehele Melkweg, waardoor uiteindelijk de meest nauwkeurige, driedimensionale dynamische kaart ooit gemaakt kan worden. Naast de positie en bewegingen worden tevens de fysische eigenschappen van de sterren door Gaia geanalyseerd. De instrumenten verzamelen bijvoorbeeld informatie over de temperatuur en samenstelling. Dit is nodig om de leeftijd van de sterren te kunnen bepalen. Onlangs is een nieuwe dataset uitgebracht, met daarin o.a. bevende sterren, mysterieuze macromoleculen en oer-zonnen.

Dwergstelsel Sagittarius was vroeger veel groter
Het dwergstelsel Sagittarius bevindt zich op een afstand van 65.000 lichtjaar van de aarde. Het sterrenstelsel draait heel dicht om de Melkweg. De gigantische Melkweg trekt voortdurend sterren weg bij het dwergstelsel en slokt Sagittarius langzaam op. Er zijn zelfs al verschillende staarten – oftewel sterrenstromen – gespot van het Sagittarius-dwergstelsel naar de Melkweg.

“Op dit moment wordt Sagittarius uit elkaar getrokken door de Melkweg, maar een tot twee miljard jaar geleden was het dwergstelsel veel groter”, vervolgt McMillan. “Waarschijnlijk bevatte het dwergstelsel toen 20% van de massa van de Melkwegschijf.” Het dwergstelsel had hierdoor veel meer invloed op de Melkweg en veroorzaakte daardoor de rimpelingen.

Een nieuw tijdperk van galactische seismologie
In het paper in het wetenschappelijke vakblad Monthly Notices of the Royal Astronomical Society vermelden de auteurs dat ze verwachten dat er in de toekomst meer gegevens worden verzameld over de bewegingen van sterren en dat dit het begin is van een nieuw vakgebied: galactische seismologie. “Al meer dan een eeuw leren geologen over het binnenste van de aarde dankzij seismologie, oftewel door het bestuderen van de golven die door de aardlagen reizen,” schrijven de auteurs. “Dankzij helioseismologie leren we meer over de zon, terwijl we dankzij asteroseismologie meer te weten komen over sterren in ons melkwegstelsel. We staan nu aan de vooravond van galactische seismologie. We kunnen zoveel meer leren over ons sterrenstelsel door te luisteren naar de oscillaties.”

Volgende grote verstoring: over twee miljard jaar
Het is zeker niet de laatste keer dat de schijf van onze Melkweg wordt verstoord door andere sterrenstelsels. Over twee miljard jaar botst de Melkweg waarschijnlijk met de Grote Magelhaense Wolk. Door deze botsing zouden wij zomaar in de interstellaire ruimte kunnen belanden. De onderzoekers denken dat het waarschijnlijk een waar spektakel wordt, want door de botsing zullen er veel nieuwe sterren geboren worden.