Οι αστρονόμοι ανακαλύπτουν «ρήξη» σε έναν από τους σπειροειδείς βραχίονες του Γαλαξία μας

Αυτή η εικόνα δείχνει την τρέχουσα κατανόηση των αστρονόμων για τη δομή μεγάλης κλίμακας του Γαλαξία μας. Τα περισσότερα αστέρια και περιοχές σχηματισμού αστεριών ομαδοποιούνται σε σπειροειδείς βραχίονες. Η μέτρηση του σχήματος, του μεγέθους και του αριθμού των σπειροειδών βραχιόνων είναι μια πρόκληση επειδή η Γη βρίσκεται μέσα στον γαλαξία. Πίστωση: NASA / JPL-Caltech

Το πρόσφατα ανακαλυφθέν χαρακτηριστικό προσφέρει μια εικόνα για τη δομή μεγάλης κλίμακας του γαλαξία μας, η οποία είναι δύσκολο να μελετηθεί από τη θέση της Γης μέσα.

Οι επιστήμονες εντόπισαν ένα προηγουμένως αγνώριστο χαρακτηριστικό μας Γαλαξίας γαλαξίας: Μια ομάδα νεαρών αστέρων και νέφη αερίων που σχηματίζουν αστέρια αναδύονται από έναν από τους σπειροειδείς βραχίονες του Γαλαξία μας σαν ένα θραύσμα που βγαίνει από μια σανίδα ξύλου. Εκτείνεται σε περίπου 3.000 έτη φωτός, είναι η πρώτη μεγάλη δομή που προσδιορίζεται με έναν τόσο ριζικά διαφορετικό προσανατολισμό από αυτόν του βραχίονα.

Οι αστρονόμοι έχουν μια πρόχειρη ιδέα για το μέγεθος και το σχήμα των βραχιόνων του Γαλαξία μας, αλλά πολλά παραμένουν άγνωστα: Δεν μπορούν να δουν την πλήρη δομή του αρχικού μας γαλαξία επειδή η Γη είναι μέσα. Είναι σαν να στέκεστε στη μέση της Times Square και να προσπαθείτε να σχεδιάσετε έναν χάρτη του νησιού Μανχάταν. Θα μπορούσατε να μετρήσετε τις αποστάσεις με αρκετή ακρίβεια για να γνωρίζετε εάν δύο κτίρια βρίσκονταν στο ίδιο τετράγωνο ή σε απόσταση λίγων τετραγώνων το ένα από το άλλο; Και πώς θα μπορούσατε πιθανώς να ελπίζετε ότι θα δείτε μέχρι την άκρη του νησιού με τόσα πολλά στο δρόμο σας;

Γαλαξίας με σχολιασμένο βραχίονα Far-3 Kiloparsec

Η ιδέα αυτού του καλλιτέχνη απεικονίζει το νέο όραμα του Γαλαξία μας, καθώς και άλλες ανακαλύψεις που παρουσιάστηκαν στην 212η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στο St. Louis, Mo. Οι δύο κύριοι βραχίονες του γαλαξία (Scutum-Centaurus και Perseus) φαίνονται προσαρτημένα στα άκρα μιας παχιάς κεντρικής ράβδου, ενώ τα δύο πλέον υποβαθμισμένα μικρά χέρια (Norma και Sagittarius) είναι λιγότερο διακριτά και βρίσκονται μεταξύ των μεγάλων βραχιόνων. Οι κύριοι βραχίονες αποτελούνται από τις υψηλότερες πυκνότητες μικρών και μεγάλων αστεριών. οι μικροί βραχίονες είναι κυρίως γεμάτοι με αέριο και θύλακες δραστηριότητας σχηματισμού αστεριών. Η ιδέα του καλλιτέχνη περιλαμβάνει επίσης έναν νέο σπειροειδή βραχίονα, που ονομάζεται “Far-3 kiloparsec arm”, που ανακαλύφθηκε μέσω μιας ραδιοτηλεσκοπικής έρευνας αερίων στον Γαλαξία. Αυτός ο βραχίονας είναι μικρότερος από τους δύο κύριους βραχίονες και βρίσκεται κατά μήκος της ράβδου του γαλαξία. Πίστωση: NASA / JPL-Caltech

Για να μάθουν περισσότερα, οι συντάκτες της νέας μελέτης επικεντρώθηκαν σε ένα γειτονικό τμήμα ενός από τους βραχίονες του γαλαξία, που ονομάζεται βραχίονας Τοξότης. Χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA πριν από τη συνταξιοδότησή του τον Ιανουάριο του 2020, έψαξαν για νεογέννητα αστέρια, φωλιασμένα στα σύννεφα αερίων και σκόνης (που ονομάζονται νεφελώματα) όπου σχηματίζονται. Ο Spitzer ανιχνεύει υπέρυθρο φως που μπορεί να διαπεράσει αυτά τα σύννεφα, ενώ το ορατό φως (το είδος που βλέπουν τα ανθρώπινα μάτια) αποκλείεται.

READ  Το Χαμπλ εντοπίζει έναν γαλαξιακό σταθμό παραγωγής ενέργειας

Τα νεαρά αστέρια και τα νεφελώματα πιστεύεται ότι ευθυγραμμίζονται στενά με το σχήμα των βραχιόνων στα οποία κατοικούν. Για να αποκτήσουν μια τρισδιάστατη προβολή του τμήματος των βραχιόνων, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν τα τελευταία δεδομένα από την αποστολή Gaia του ESA (European Space Agency) για να μετρήσουν με ακρίβεια τις αποστάσεις από τα αστέρια. Τα συνδυασμένα δεδομένα αποκάλυψαν ότι η μακριά, λεπτή δομή που σχετίζεται με το χέρι του Τοξότη αποτελείται από νεαρά αστέρια που κινούνται με σχεδόν την ίδια ταχύτητα και την ίδια κατεύθυνση στο διάστημα.

Ρήξη στο μπράτσο του Τοξότη του Γαλαξία

Μια ομάδα αστέρων και σύννεφα που σχηματίζουν αστέρια βρέθηκαν να εκτοξεύονται από τον βραχίονα του Τοξότη του Γαλαξία μας. Το ένθετο δείχνει το μέγεθος της δομής και την απόσταση από τον Sunλιο. Πίστωση: NASA / JPL-Caltech

“Βασική ιδιότητα των σπειροειδών βραχιόνων είναι η δύναμη με την οποία τυλίγονται γύρω από έναν γαλαξία”, δήλωσε ο Michael Kuhn, αστροφυσικός στο Caltech και επικεφαλής συγγραφέας του νέου άρθρου. Αυτό το χαρακτηριστικό μετριέται από τη γωνία κλίσης του βραχίονα. Ένας κύκλος έχει γωνία βήματος 0 μοίρες και καθώς ανοίγει η σπείρα, η γωνία βημάτων αυξάνεται. “Τα περισσότερα μοντέλα του Γαλαξία μας προτείνουν ότι ο βραχίονας Τοξότης σχηματίζει μια σπείρα που έχει γωνία κλίσης περίπου 12 μοίρες, αλλά η δομή που εξετάσαμε ξεχωρίζει πραγματικά σε γωνία σχεδόν 60 μοιρών”.

Παρόμοιες δομές – μερικές φορές ονομάζονται σπιρούνια ή φτερά – βρίσκονται συνήθως στους βραχίονες άλλων σπειροειδών γαλαξιών. Για δεκαετίες, οι επιστήμονες αμφισβητούν εάν οι σπειροειδείς βραχίονες του Γαλαξία μας ήταν επίσης διάσπαρτοι με αυτές τις δομές ή αν ήταν σχετικά λείοι.

Μέτρηση του Γαλαξία

Το πρόσφατα ανακαλυφθέν χαρακτηριστικό περιέχει τέσσερα νεφελώματα γνωστά για την εκπληκτική ομορφιά τους: το νεφέλωμα του αετού (που περιέχει τους πυλώνες της δημιουργίας), το νεφέλωμα Ωμέγα, το τριφιδωτό νεφέλωμα και το νεφέλωμα της λιμνοθάλασσας. Στη δεκαετία του 1950, μια ομάδα αστρονόμων έκανε πρόχειρες μετρήσεις της απόστασης μερικών από τα αστέρια σε αυτά τα νεφελώματα και μπόρεσαν να συμπεράνουν την ύπαρξη του βραχίονα του Τοξότη. Το έργο τους παρείχε μερικά από τα πρώτα στοιχεία για τη σπειροειδή δομή του γαλαξία μας.

READ  Ενδέχεται να επηρεαστούν το GPS, το Διαδίκτυο και οι δορυφόροι - Technology News, Firstpost

“Οι αποστάσεις είναι από τα πιο δύσκολα πράγματα για να μετρηθούν στην αστρονομία”, δήλωσε ο συν-συγγραφέας Alberto Krone-Martins, αστροφυσικός και λέκτορας επιστήμης υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Irvine και μέλος της κοινοπραξίας επεξεργασίας και ανάλυσης δεδομένων Gaia (DPAC) Ε «Μόνο οι πρόσφατες άμεσες μετρήσεις απόστασης από τη Γαία κάνουν τη γεωμετρία αυτής της νέας δομής τόσο εμφανή. “

Τέσσερα διάσημα νεφελώματα

Εδώ φαίνονται τα νεφελώματα Eagle, Omega, Triffid and Lagoon, φωτογραφημένα από το υπέρυθρο διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA. Αυτά τα νεφελώματα είναι μέρος μιας δομής μέσα στο χέρι του Τοξότη του Γαλαξία που βγαίνει από τον βραχίονα σε δραματική γωνία. Πίστωση: NASA / JPL-Caltech

Στη νέα μελέτη, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν επίσης έναν κατάλογο με περισσότερα από 100.000 νεογέννητα αστέρια που ανακάλυψε ο Spitzer σε μια μελέτη του γαλαξία που ονομάζεται Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extrayment (GLIMPSE).

“Όταν συνδυάζουμε τα δεδομένα Gaia και Spitzer και βλέπουμε τελικά αυτόν τον λεπτομερή τρισδιάστατο χάρτη, μπορούμε να δούμε ότι υπάρχει μια μικρή πολυπλοκότητα σε αυτήν την περιοχή που δεν ήταν εμφανής πριν”, δήλωσε ο Kuhn.

Οι αστρονόμοι δεν έχουν ακόμη κατανοήσει πλήρως τι προκαλεί τη δημιουργία σπειροειδών βραχιόνων σε γαλαξίες όπως ο δικός μας. Παρόλο που δεν μπορούμε να δούμε την πλήρη δομή του Γαλαξία μας, η ικανότητα μέτρησης της κίνησης μεμονωμένων άστρων είναι χρήσιμη για την κατανόηση αυτού του φαινομένου: τα αστέρια της νεοανακαλυφθείσας δομής πιθανότατα σχηματίστηκαν περίπου την ίδια εποχή, στην ίδια γενική περιοχή και επηρεάστηκαν μόνο από δυνάμεις που δρουν στον γαλαξία, συμπεριλαμβανομένης της βαρύτητας και της διάτμησης λόγω της περιστροφής του γαλαξία.

READ  Η μυστική ζωή των καναδικών λυγξ

«Τελικά, αυτό μας υπενθυμίζει ότι υπάρχουν πολλές αβεβαιότητες γύρω από τη δομή μεγάλης κλίμακας του Γαλαξία μας και πρέπει να δούμε τις λεπτομέρειες για να κατανοήσουμε αυτή τη μεγαλύτερη εικόνα», είπε ένας από τους συνεργάτες του. του άρθρου, ο Robert Benjamin, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Wisconsin-Whitewater και κύριος ερευνητής της έρευνας GLIMPSE. «Αυτή η δομή είναι ένα μικρό κομμάτι του Γαλαξία, αλλά θα μπορούσε να μας πει κάτι σημαντικό για τον Γαλαξία στο σύνολό του».

Αναφορά: “A high pitch angle structure in the Sagittarius Arm” by MA Kuhn1, RA Benjamin, C. Zucker, A. Krone-Martins, RS de Souza, A. Castro-Ginard, EEO Ishida, MS Povich9 and LA Hillenbrand for the Συνεργασία COIN, 21 Ιουλίου 2021, Αστρονομία & ΑστροφυσικήΕ
DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202141198

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *