Astronómovia konečne pozorovali niečo, čo bolo predpovedané, ale nikdy nevideli: prúd hviezd spájajúci dva Magellanove oblaky. Začali tak odhaľovať záhady okolo Veľkého Magellanovho oblaku (LMC) a Malého Magellanovho oblaku (SMC). A to si vyžadovalo mimoriadnu právomoc observatória Gaia Európskej vesmírnej agentúry (ESA).
Veľké a malé Magellanove oblaky (LMC a SMC) sú trpasličí galaxie na Mliečnej ceste. Tím astronómov vedený skupinou na University of Cambridge sa sústredil na oblaky a na jeden konkrétny typ veľmi starej hviezdy: RR Lyrae. RR Lyrae hviezdy sú pulzujúce hviezdy, ktoré tu boli už od počiatkov Cloudov. Cloudy bolo ťažké študovať, pretože sa šíria široko, ale jedinečný pohľad na celú oblohu Gaia to uľahčil.
Magellanove mraky sú trochu záhadou. Astronómovia chcú vedieť, či sa na nich vzťahuje naša konvenčná teória tvorby galaxií. Aby zistili, musia vedieť, kedy sa Clouds prvýkrát priblížil k Mliečnej dráhe a aká bola ich hmotnosť v tom čase. Tím Cambridge odhalil niektoré stopy, ktoré pomôžu vyriešiť toto tajomstvo.
Tím použil Gaiu na detekciu RR Lyrae hviezd, čo im umožnilo vysledovať rozsah LMC, čo bolo ťažké urobiť, kým neprišla Gaia. Okolo LMC našli halo s nízkou svietivosťou až 20 stupňov. Aby LMC držala hviezdy tak ďaleko, že by to znamenalo, že by musela byť omnoho masívnejšia, ako sa predtým myslelo. V skutočnosti by LMC mohla mať až 10 percent hmotnosti, ktorú má Mliečna dráha.
To pomohlo astronómom odpovedať na masovú otázku, ale aby skutočne porozumeli LMC a SMC, potrebovali vedieť, kedy sa mraky dostali k Mliečnej ceste. Sledovanie obežnej dráhy satelitnej galaxie je však nemožné. Pohybujú sa tak pomaly, že ľudský život je v porovnaní s nimi nepatrný. Vďaka tomu je ich obežná dráha v podstate nepozorovateľná.
Astronómovia však dokázali nájsť ďalšiu najlepšiu vec: často predpovedaný, ale nikdy pozorovaný hviezdny prúd alebo most hviezd, ktorý sa tiahne medzi oboma mrakmi.
Hviezdny prúd sa vytvára, keď satelitná galaxia pociťuje gravitačný ťah iného tela. V tomto prípade gravitačný ťah LMC umožnil jednotlivým hviezdam opustiť SMC a pritiahnuť smerom k LMC. Hviezdy neopúšťajú naraz, odchádzajú jednotlivo v priebehu času a vytvárajú potok alebo most medzi oboma telesami. Táto akcia zanecháva v priebehu času svetelnú stopu svojej cesty.
Astronómovia, ktorí stoja za touto štúdiou, si myslia, že most má v skutočnosti dve zložky: hviezdy zbavené SMC LMC a hviezdy zbavené LMC Mliečnou cestou. Tento most hviezd RR Lyrae im pomáha porozumieť histórii interakcií medzi všetkými tromi telami.
Posledná interakcia medzi mrakmi bola asi pred 200 miliónmi rokov. V tom čase oblaky prešli blízko seba. Táto akcia netvorila jeden, ale dva mosty: jeden z hviezd a jeden z plynu. Meraním posunu medzi hviezdnym mostom a plynovým mostom dúfajú, že zúžia hustotu koróny plynu obklopujúcej Mliečnú cestu.
Hustota galaktickej koróny Mliečnej dráhy je druhým tajomstvom, ktoré astronómovia dúfajú vyriešiť pomocou Observatória Gaia.
Galaktická koróna sa skladá z ionizovaného plynu s veľmi nízkou hustotou. To veľmi sťažuje pozorovanie. Astronómovia to však intenzívne skúmajú, pretože si myslia, že koróna by mohla zachytávať väčšinu chýbajúcich baryonických látok. Každý počul o Dark Matter, záležitosti, ktorá tvorí 95% hmoty vo vesmíre. Temná hmota je niečo iné ako normálna hmota, ktorá vytvára známe veci, ako sú hviezdy, planéty a my.
Ďalších 5% hmoty sú baryonické látky, známe atómy, o ktorých sa všetci učíme. Môžeme však predstavovať iba polovicu z 5% baryonickej hmoty, o ktorej si myslíme, že musí existovať. Zvyšok sa nazýva chýbajúca baryonická hmota a astronómovia si myslia, že je to pravdepodobne v galaktickej koróne, ale nedokázali ju zmerať.
Pochopenie hustoty galaktickej koróny prispieva späť k pochopeniu Magellanových mračien a ich histórie. Je to preto, že mosty hviezd a plynu, ktoré sa vytvorili medzi Malými a Veľkými Magellanovými mračnami, sa pôvodne pohybovali rovnakou rýchlosťou. Ale keď sa blížili ku koróne Mliečnej dráhy, koróna vyvíjala ťah na hviezdy a plyn. Pretože hviezdy sú relatívne malé a husté v porovnaní s plynom, cestovali korónou bez zmeny ich rýchlosti.
Ale plyn sa správal inak. Plyn bol do značnej miery neutrálny vodík a veľmi rozptýlený a jeho stretnutie s korónou Mliečnej dráhy ju značne spomalilo. To vytvorilo posun medzi dvoma tokmi.
Tím porovnával súčasné polohy prúdov plynu a hviezd. Ak vezmeme do úvahy hustotu plynu a tiež to, ako dlho boli obe Mraky v koróne, mohli potom odhadnúť hustotu samotnej koróny.
Keď tak urobili, ich výsledky ukázali, že chýbajúcu baryonickú hmotu je možné pripísať v koróne. Alebo aspoň jeho podstatná časť. Aký je konečný výsledok tejto práce?
Vyzerá to, že celá táto práca potvrdzuje, že veľké aj malé Magellanove oblaky zodpovedajú našej konvenčnej teórii tvorby galaxií.
Záhada vyriešená. Cesta, veda.
