Et europeisk romteleskop som er i stand til å estimere vekten, alderen og temperaturen til en stjerne bare ved å se på den, har fullført det største kartet over Melkeveien galaksen.
Det robotiske romfartøyet, kalt Gaia, ble skutt opp av European Space Agency i 2013. Den ble sendt til Sun-Earth Lagrangian-punktet, et privilegert observasjonssted 1,5 millioner kilometer fra Jorden, og derfra har den observert 1,8 milliarder stjerner. Oppdraget er å kartlegge et tredimensjonalt kart over en stor del av Melkeveien, som er hjemmet til Solsystemetog ytterligere 100 milliarder stjerner, mange av dem også med planetsystemer.
Denne nye batchen med data – tatt av Gaia mellom 2014 og 2017 – har laget det mest komplette kartet over Melkeveien, en gigantisk skivelignende struktur som måler 170 000 lysår i diameter, men bare 1000 lysår tykk. De aller fleste stjernene er overfylt i sentrum av galaksen, som er preget av to store spiralarmer.
«Før dette oppdraget var det som om vi var inne i en skog og vi bare så trær, men nå er vi på himmelen og vi kan se alt fra et fugleperspektiv», sier den finske astronomen Timo Prusti, vitenskapelig leder for prosjektet. forklarer til denne avisen. Forskerne som leder oppdraget ved European Space Agency presenterte de nye dataene på mandag, samtidig med publiseringen av en samling vitenskapelige studier som analyserer funnene i dybden.
Avstandene på det nye kartet er svimlende. Hvert lysår er nesten 10 billioner kilometer. Jorden og resten av solsystemet reiser rundt sentrum av Melkeveien, hvor det er en supermassivt sort hull kalt Sagittarius A*, med 720 000 kilometer i timen. Men selv med denne hastigheten vil det ta 230 millioner år å gjøre en fullstendig revolusjon. På samme måte er Melkeveien en liten øy av stjerner som reiser gjennom et enormt univers, hvor det er ytterligere 100 milliarder galakser atskilt av sjokkerende avstander.
Det nye kartet bekrefter at solsystemet er innenfor såkalt «Local Bubble,” et område med få stjerner og med lav konsentrasjon av gasser og interstellart støv, som gir ganske fri utsikt over resten av galaksen, påpeker Prusti.
Før dette oppdraget var det som om vi var inne i en skog og vi bare så trær, men nå er vi på himmelen og vi kan se alt fra et fugleperspektiv
Den finske astronomen Timo Prusti
Gaia har også observert stjerner blir født inne i en ung galakse kalt Gaia-Enceladus som ble slukt av Melkeveien for 10 milliarder år siden. «Vi har oppdaget andre galakser som også har blitt absorbert av vår. Dette hjelper oss å forstå at noen galakser, inkludert Melkeveien, vokser og utvikler seg ved å assimilere andre, forklarer Prusti.
Dette er den tredje gruppen med data levert av Gaia siden lanseringen i 2013, men det er første gang, oppdraget har gitt nøkkelinformasjon om hastigheten som 33 millioner stjerner beveger seg bort fra eller mot oss med. Carme Jordi, en astronom involvert i oppdraget, forklarer en annen av hovedfunnene. “Nå vet vi ikke bare hvor lyse stjernene er, men vi kan bryte dem ned til et prisme med forskjellige farger, som viser oss hvilke kjemiske grunnstoffer som er mest tallrike. Av dette kan vi lære om stjernene er veldig kalde eller varme, om de nettopp er født eller allerede er veldig gamle, forklarer forskeren. Disse dataene er nå tilgjengelige for 200 millioner stjerner, noe som gjør det mulig å identifisere de forskjellige generasjonene av stjerner i galaksen.
Hva mer, Gaia fanger opp slikt høyoppløselige bilder at den til og med kan fange opp små endringer i formen til noen stjerner. Disse målingene avslørte stjerner hvis overflate hadde blitt deformert som om de hadde blitt truffet av et jordskjelv – et fenomen kjent som et stjerneskjelv. “Plutselig er det en plutselig endring inne i stjernen hvis virkninger beveger seg utover og modifiserer de ytre lagene, akkurat som en tsunami rører på overflaten av havet [on Earth]forklarer Jordi.
Disse fenomenene kan være svært nyttige for å forstå innsiden av stjerner, som ikke kan sees med konvensjonelle teleskoper. Det er her stjernen genererer all sin energi gjennom kjernefysisk fusjon av hydrogenatomer for å danne helium. Et av de største vitenskapelige prosjektene i dag er å finne en måte å produsere denne kjernefysiske fusjonen i reaktorer på jorden – en bragd som kan generere praktisk talt uuttømmelig og ren energi.
De Gaia Oppdraget vil fortsette å samle inn data om stjerner og andre objekter i solsystemet og utover Melkeveien frem til 2025, når dens vitenskapelige operasjoner er planlagt avsluttet.