Najdokładniejsza mapa naszej galaktyki wykonana w podczerwieni. Ponad miliard obiektów

Międzynarodowy zespół astronomów opublikował właśnie iście monumentalną mapę Drogi Mlecznej w podczerwieni, obejmującą ponad 1,5 miliarda obiektów. Oznacza to, że mamy do czynienia ze zdecydowanie najbardziej szczegółową i najbardziej złożoną mapą naszej galaktyki w historii. Jest to owoc aż trzynastu lat obserwacji rozległych rejonów nocnego nieba za pomocą teleskopu VISTA należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego. Na przestrzeni całego projektu, instrumenty zainstalowane na pokładzie teleskopu zebrały aż 500 terabajtów danych. Już teraz naukowcy przekonują, że stworzona przez nich mapa w najbliższych latach i dekadach całkowicie zrewolucjonizuje naszą wiedzę o budowie Drogi Mlecznej.
droga mleczna
droga mleczna

Droga Mleczna, nasza galaktyka macierzysta to tzw. galaktyka spiralna z poprzeczką zbudowana z około 100–400 miliardów gwiazd ułożonych w dysk o średnicy około 100 000 lat świetlnych. Jej charakterystyczna spiralna struktura składa się z kilku głównych ramion spiralnych, które rozchodzą się od centralnej, gęsto upakowanej poprzeczki, gdzie znajduje się supermasywna czarna dziura o masie ponad 4 milionów mas Słońca. Centralne rejony galaktyki – zwane zgrubieniem centralnym – są pełne starych gwiazd i intensywnych procesów gwiazdotwórczych. To właśnie ten obszar był w centrum zainteresowania naukowców realizujących obserwacje za pomocą teleskopu VISTA.

Mapa, którą stworzono w ramach projektu, złożona została z 200 000 zdjęć wykonanych przez teleskop umiejscowiony w Obserwatorium Paranal w Chile. Teleskop VISTA wyposażony w kamerę podczerwoną VIRCAM, jest w stanie zajrzeć za gęste obłoki pyłu i gazu, które przesłaniają duże części Drogi Mlecznej, umożliwiając obserwację regionów, które dotychczas były dla nas niedostępne. Dzięki temu astronomowie uzyskali dostęp do najgłębszych i najbardziej ukrytych zakątków galaktyki.

Czytaj także: Nowa mapa Drogi Mlecznej. Nasza galaktyka jest bardziej skomplikowana, niż ci się wydawało

Powstała w ten sposób potężna baza danych obejmuje obszar nieba porównywalny z powierzchnią 8600 tarcz Księżyca w pełni i zawiera około dziesięciu razy więcej obiektów niż mapa opublikowana przez ten sam zespół w 2012 roku. Oprócz młodych gwiazd, które wciąż są przesłonięte przez pył, teleskop zarejestrował także gromady kuliste składające się nierzadko z milionów najstarszych gwiazd Drogi Mlecznej. Obserwacje w podczerwieni pozwoliły również na wykrycie także chłodniejszych obiektów, takich jak brązowe karły czy planety swobodne dryfujące w przestrzeni międzygwiezdnej bez własnych gwiazd macierzystych.

Źródło: ESO/VVVX survey

Na przestrzeni trzynastu lat od 2010 do połowy 2023 roku naukowcom udało się zebrać dane obserwacyjne łącznie z 420 nocy. Wielokrotne obserwacje tego samego obszaru nieba umożliwiły naukowcom nie tylko dokładne określenie położenia obserwowanych obiektów, ale także śledzenie ich ruchu oraz zmian jasności. Dzięki temu uzyskano w końcu trójwymiarowy obraz centralnych regionów Drogi Mlecznej, które wcześniej były przed nami zasłonięte przez gęste warstwy pyłu. W danych obserwacyjnych udało się także zidentyfikować gwiazdy, które z gigantycznymi prędkościami przecinają Drogę Mleczną. Część z nich swoją prędkość zawdzięcza bliskiemu przelotowi w pobliżu supermasywnej czarnej dziury.

Czytaj także: Nasza galaktyka weszła na nową wagę. Okazało się, że jest znacznie lżejsza niż uważano

Droga Mleczna, jak wiele galaktyk spiralnych, składa się z kilku głównych komponentów. Oprócz wspomnianego zgrubienia centralnego posiada ona rozległy dysk galaktyczny, gdzie znajdują się młodsze gwiazdy, takie jak nasze Słońce. Dysk ten jest otoczony przez halo galaktyczne, w którym mieszczą się gromady kuliste i ciemna materia, stanowiąca znaczną, choć nadal niewidoczną część masy galaktyki. Nowa mapa pozwoli lepiej badać dynamikę tych struktur, co może przyczynić się do głębszego zrozumienia ewolucji Drogi Mlecznej oraz procesów formowania się gwiazd i planet.

Nowa mapa Drogi Mlecznej powstała w ramach przeglądów nieba VISTA Variables in the Vía Láctea (VVV) oraz VVV Extended (VVVX). Zebrane w ramach nich dane obserwacyjne będą analizowane teraz przez naukowców przez długie lata, stale dostarczając nowej wiedzy o naszym najbliższym — w skali kosmicznej — otoczeniu.