Die Milchstrasse im Kontext von Balkengalaxien: Dunkle Materie und (Chemo-) Dynamik
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Galaxien sind grundlegende Bausteine des Universums. Ihre Entstehung und Entwicklung aus winzigen Anfangs-Fluktuationen bis zu ihrem heute beobachteten Zustand ist eines der wichtigsten Probleme der heutigen Astrophysik. Um Galaxienentwicklung zu studieren folgen wir hier dem Ansatz, die fossile Evidenz in nahen Galaxien zu untersuchen, wie sie in den Bewegungen, Entstehungszeiten und Elementhäufigkeiten der Sterne in diesen Galaxien kodiert ist. Insbesondere haben wir uns hier auf massereiche Spiralgalaxien wie unsere Milchstrasse und die Andromedagalaxie konzentriert; diese gehören zu einer Galaxienklasse, in der eine Balkenstruktur in der Scheibe wesentlicher dafür war, Gas in die Zentralregionen zu bringen und dort die Sternbildung zu erhöhen. Zusätzlich aber wachsen und verändern sich diese Galaxien auch durch die Akkretion kleinerer Galaxien, zu einem frühen Zeitpunkt in der Milchstrasse, jedoch vor nur wenigen Gigajahren in M31. Die Elementhäufigkeiten der Sterne sind in den inneren Scheiben dieser Galaxien am höchsten, wo das Gas, aus dem sie sich gebildet haben, durch viele vorhergehende Sterngenerationen angereichert wurde. Wir haben hydrodynamische Simulationen benutzt, um die Massenverteilung in dieser Region zu bestimmen, sowie die Rotationsrate des Balkens, welche zusammen die Bahnen der Sterne festlegen. Mit einer neu entwickelten Methode haben wir dann gezeigt, dass die Sterne mit hoher Elementanreicherung in M31 sich nicht nur im Bulge vertikal nach aussen ausweiten, wie man es auch in der Milchstrasse sieht, sondern auch in der Scheibe weiter aussen. Zusammen mit den beobachteten flachen Elementhäufigkeitsgradienten ist dies sehr wahrscheinlich eine Signatur der kürzlich akkretierten Satellitengalaxie, die die Scheibe von M31 kinematisch geheizt und vermischt hat. Um ähnliche Studien für weiter entfernte Balkengalaxien durchzuführen, haben wir die Schwarzschild-Methode der Modellierung räumlich aufgelöster, zweidimensionaler Kinematik-, Häufigkeits-, und Altersinformation für die Sterne in diesen Galaxien entwickelt und getestet, die derzeit in der Anwendung begriffen ist.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Deprojection of external barred galaxies from photometry. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 508(4), 6209-6222.
Tahmasebzadeh, Behzad; Zhu, Ling; Shen, Juntai; Gerhard, Ortwin & Qin, Yujing
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Unravelling stellar populations in the Andromeda Galaxy. Astronomy & Astrophysics, 647, A131.
Gajda, Grzegorz; Gerhard, Ortwin; Blaña, Matías; Zhu, Ling; Shen, Juntai; Saglia, Roberto P. & Bender, Ralf
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Gas Dynamics in the Galaxy: Total Mass Distribution and the Bar Pattern Speed. The Astrophysical Journal, 925(1), 71.
Li, Zhi; Shen, Juntai; Gerhard, Ortwin & Clarke, Jonathan P.
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Large-scale Hydrodynamical Shocks as the Smoking-gun Evidence for a Bar in M31. The Astrophysical Journal, 933(2), 233.
Feng, Zi-Xuan; Li, Zhi; Shen, Juntai; Gerhard, Ortwin; Saglia, R. P. & Blaña, Matias
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Orbit-superposition Dynamical Modeling of Barred Galaxies. The Astrophysical Journal, 941(2), 109.
Tahmasebzadeh, Behzad; Zhu, Ling; Shen, Juntai; Gerhard, Ortwin & Ven, Glenn van de
