Forskare vid University of Michigan har kommit fram till att Andromedagalaxen, vår närmaste stora galaktiska granne, strimlade och kannibaliserade en massiv galax för två miljarder år sedan.

Även om det mestadels var strimlat, denna massiva galax lämnade efter sig ett rikt spår av bevis:en nästan osynlig gloria av stjärnor som är större än Andromedagalaxen själv, en svårfångad ström av stjärnor och en separat gåtfull kompakt galax, M32. Att upptäcka och studera denna decimerade galax kommer att hjälpa astronomer att förstå hur skivgalaxer som Vintergatan utvecklas och överlever stora sammanslagningar.

Denna störda galax, heter M32p, var den tredje största medlemmen av den lokala gruppen av galaxer, efter Vintergatan och Andromedagalaxerna. Använda datormodeller, Richard D'Souza och Eric Bell från University of Michigan's Department of Astronomy kunde sätta ihop dessa bevis, avslöjar detta sedan länge förlorade syskon till Vintergatan. Deras resultat publicerades i Natur astronomi .

Forskare har länge vetat att denna nästan osynliga stora gloria av stjärnor som omger galaxer innehåller rester av mindre kannibaliserade galaxer. En galax som Andromeda förväntades ha förbrukat hundratals av sina mindre följeslagare. Forskare trodde att detta skulle göra det svårt att lära sig om någon av dem.

Med hjälp av nya datorsimuleringar, forskarna kunde förstå att även om många medföljande galaxer konsumerades av Andromeda, de flesta av stjärnorna i Andromedas yttre svaga gloria bidrog till största delen genom att strimla en enda stor galax.

"Det var ett "eureka"-ögonblick. Vi insåg att vi kunde använda denna information om Andromedas yttre stjärngloria för att härleda egenskaperna hos den största av dessa strimlade galaxer, " sa huvudförfattaren D'Souza, en postdoktor vid U-M.

"Astronomer har studerat den lokala gruppen - Vintergatan, Andromeda och deras följeslagare – så länge. Det var chockerande att inse att Vintergatan hade ett stort syskon, och vi visste aldrig om det, " sa medförfattaren Bell, U-M professor i astronomi.

Denna galax, kallas M32p, som strimlades av Andromedagalaxen, var minst 20 gånger större än någon galax som smälte samman med Vintergatan under sin livstid. M32p skulle ha varit enorm, vilket gör den till den tredje största galaxen i den lokala gruppen efter galaxerna Andromeda och Vintergatan.

Detta arbete kan också lösa ett långvarigt mysterium:bildandet av Andromedas gåtfulla satellitgalax M32, säger forskarna. De föreslår att den kompakta och täta M32 är det överlevande centrumet för Vintergatans sedan länge förlorade syskon, som den oförstörbara grop av ett plommon.

"M32 är en konstig, " sa Bell. "Även om det ser ut som ett kompakt exempel på en gammal, elliptisk galax, den har faktiskt massor av unga stjärnor. Det är en av de mest kompakta galaxerna i universum. Det finns ingen annan galax som den."

Deras studie kan förändra den traditionella förståelsen av hur galaxer utvecklas, säger forskarna. De insåg att Andromedas skiva överlevde ett nedslag med en massiv galax, vilket skulle ifrågasätta den vanliga visdomen att så stora interaktioner skulle förstöra skivor och bilda en elliptisk galax.

Tidpunkten för sammanslagningen kan också förklara förtjockningen av Andromedagalaxens skiva såväl som en explosion av stjärnbildning för två miljarder år sedan, ett fynd som franska forskare kom fram till tidigare i år.

"Andromedagalaxen, med ett spektakulärt utbrott av stjärnbildning, skulle ha sett så annorlunda ut för 2 miljarder år sedan, " sa Bell. "När jag gick på forskarskolan, Jag fick höra att förståelsen av hur Andromedagalaxen och dess satellitgalax M32 bildades skulle gå långt för att reda ut mysterierna kring galaxbildningen."

Metoden som används i denna studie kan användas för andra galaxer, tillåter mätning av deras mest massiva galaxsammanslagning, säger forskarna. Med denna kunskap, forskare kan bättre reda ut det komplicerade nätet av orsak och verkan som driver galaxtillväxt och lära sig om vad sammanslagningar gör med galaxer.