Galaktyczny orzeszek ziemny

Galaktyczny orzeszek ziemnyOriginal Press Release

eso1339aDwie grupy astronomów wykorzystały dane dostarczone przez teleskopy ESO by opracować najlepszą jak dotąd, trójwymiarową mapę centralnych części Drogi Mlecznej.


Odkryliśmy, że wewnętrzny rejon naszej Galaktyki z boku ma kształt orzeszka ziemnego w łupinach, z bardzo wydłużoną poprzeczką widoczną z góry. Po raz pierwszy możemy wyraźnie to zobaczyć w Drodze Mlecznej, a symulacje naszej i innych grup pokazują, że kształt ten jest charakterystyczny dla galaktyk z poprzeczką, które na początku były zwykłymi dyskami gwiazd
Ortwin Gerhard
MPE

Jedną z najważniejszych i najbardziej masywnych części galaktyki jest zgrubienie galaktyczne. Ten olbrzymi obłok centralny składa się około 10 miliardów gwiazd rozmieszczonych w przestrzeni o wymiarach tysięcy lat świetlnych, ale jego struktura i pochodzenie nie są dobrze poznane.

Niestety z naszego punktu widzenia – z wnętrza dysku galaktycznego – widok na centralny obszar odległy o około 27 000 lat świetlnych jest mocno przesłonięty przez gęste obłoki gazu i pyłu. Astronomowie mogą uzyskać dobry widok na zgrubienie tylko obserwując na dłuższych falach, takich jak promieniowanie podczerwone, które jest w stanie penetrować pył.

Wcześniejsze obserwacje z podczerwonego przeglądu nieba 2MASS dawały już wskazówki, że zgrubienie ma tajemniczą strukturę w kształcie litery X. Teraz dwie grupy naukowców użyły nowych obserwacji z kilku teleskopów ESO do uzyskania znacznie lepszego obrazu struktury zgrubienia.

Pierwsza grupa, z Instytutu Fizyki Pozaziemskiej Maxa Plancka (MPE) w Garching w Niemczech, użyła przeglądu VVV w bliskiej podczerwieni z teleskopu VISTA w Obserwatorium ESO Paranal w Chile. Nowy ogólnodostępny przegląd zawiera gwiazdy trzydzieści razy słabsze niż poprzednie przeglądy. Zespół zidentyfikował łącznie 22 miliony gwiazd należących do klasy czerwonych olbrzymów, których dobrze znane właściwości pozwalają na obliczenie odległości do obiektów.

„Głębokość katalogu gwiazd VISTA znacznie przewyższa poprzednie prace i możemy wykryć całą populację tych gwiazd we wszystkich obszarach, z wyjątkiem najbardziej przesłoniętych”- mówi Christopher Wegg (MPE), główny autor pierwszej publikacji. -„Z rozmieszczenia gwiazd możemy utworzyć trójwymiarową mapę zgrubienia galaktycznego. Po raz pierwszy taka mapa została wykonana bez przyjmowania modelu dla kształtu zgrubienia.”

Drugi z międzynarodowych zespołów, prowadzony przez chilijskiego doktoranta Sergio Vásqueza (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile oraz ESO, Santiago, Chile) przyjął inne podejście w ustaleniu struktury zgrubienia. Porównując zdjęcia wykonane w odstępie jedenastu lat za pomocą 2,2-metrowego teleskopu MPG/ESO naukowcy zmierzyli niewielkie przesunięcia spowodowane ruchami gwiazd zgrubienia po niebie. W połączeniu z pomiarami ruchów tych gwiazd w stronę Ziemi (zbliżaniem i oddalaniem się) utworzono trójwymiarową mapę ruchów dla ponad 400 gwiazd.

„Po raz pierwszy uzyskano tak dużą liczba prędkości w trzech wymiarach dla pojedynczych gwiazd po obu stronach zgrubienia”- mówi Vásquez. -„Gwiazdy, które obserwowaliśmy, wydają się przemieszczać w strumieniach wzdłuż ramion zgrubienia w kształcie litery X, ponieważ ich orbity przenoszą je nad i pod oraz poza płaszczyznę Drogi Mlecznej. Wszystko bardzo dobrze pasuje do przewidywać najnowszych modeli.”

Astronomowie sądzą, że Droga Mleczna była początkowo prostym dyskiem gwiazd, który miliardy lat temu utworzył płaską poprzeczkę. Wewnętrzna jej część następnie wygięła się, uzyskując kształt trójwymiarowego orzeszka ziemnego, który widać w danych obserwacyjnych.

Źródła:

The Peanut at the Heart of our Galaxy


eso1339aTwo groups of astronomers have used data from ESO telescopes to make the best three-dimensional map yet of the central parts of the Milky Way. They have found that the inner regions take on a peanut-like, or X-shaped, appearance from some angles. This odd shape was mapped by using public data from ESO?s VISTA survey telescope along with measurements of the motions of hundreds of very faint stars in the central bulge.

One of the most important and massive parts of the galaxy is the galactic bulge. This huge central cloud of about 10 000 million stars spans thousands of light-years, but its structure and origin were not well understood.

Unfortunately, from our vantage point from within the galactic disc, the view of this central region ? at about 27 000 light-years? distance ? is heavily obscured by dense clouds of gas and dust. Astronomers can only obtain a good view of the bulge by observing longer wavelength light, such as infrared radiation, which can penetrate the dust clouds.

Earlier observations from the 2MASS infrared sky survey had already hinted that the bulge had a mysterious X-shaped structure. Now two groups of scientists have used new observations from several of ESO?s telescopes to get a much clearer view of the bulge?s structure.

The first group, from the Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) in Garching, Germany, used the VVV near-infrared survey from the VISTA telescope at ESO?s Paranal Observatory in Chile. This new public survey can pick up stars thirty times fainter than previous bulge surveys. The team identified a total of 22 million stars belonging to a class of red giants whose well-known properties allow their distances to be calculated.

?The depth of the VISTA star catalogue far exceeds previous work and we can detect the entire population of these stars in all but the most highly obscured regions,? explains Christopher Wegg (MPE), who is lead author of the first study. ?From this star distribution we can then make a three-dimensional map of the galactic bulge.This is the first time that such a map has been made without assuming a model for the bulge?s shape.?

„We find that the inner region of our Galaxy has the shape of a peanut in its shell from the side, and of a highly elongated bar from above”, adds Ortwin Gerhard, the coauthor of the first paper and leader of the Dynamics Group at MPE. „It is the first time that we can see this clearly in our own Milky Way, and simulations in our group and by others show that this shape is characteristic of a barred galaxy that started out as a pure disc of stars.”

The second international team, led by Chilean PhD student Sergio Vásquez (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile and ESO, Santiago, Chile) took a different approach to pin down the structure of the bulge. By comparing images taken eleven years apart with the MPG/ESO 2.2-metre telescope they could measure the tiny shifts due to the motions of the bulge stars across the sky. These were combined with measurements of the motions of the same stars towards or away from the Earth to map out the motions of more than 400 stars in three dimensions.

?This is the first time that a large number of velocities in three dimensions for individual stars from both sides of the bulge been obtained,? concludes Vásquez. ?The stars we have observed seem to be streaming along the arms of the X-shaped bulge as their orbits take them up and down and out of the plane of the Milky Way. It all fits very well with predictions from state-of-the-art models!?

The astronomers think that the Milky Way was originally a pure disc of stars which formed a flat bar billions of years ago [5]. The inner part of this then buckled to form the three-dimensional peanut shape seen in the new observations.

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *