Το Gaia μας πηγαίνει σε ένα 3D ταξίδι στα «μαιευτήρια» άστρων του Γαλαξία [Video]

Η γέννηση των άστρων κρύβεται μέσα σε σκοτεινά, πυκνά νέφη αερίων και σκόνης, τα οποία καθιστούν εξαιρετικά δύσκολη την παρατήρηση και χαρτογράφησή τους. Παρόλα αυτά, χάρη στα δεδομένα του διαστημικού τηλεσκοπίου Gaia του ESA, οι αστρονόμοι παρουσίασαν τον πιο ακριβή τρισδιάστατο χάρτη των περιοχών σχηματισμού άστρων στον Γαλαξία μας. Ο χάρτης αυτός ανοίγει ένα νέο παράθυρο στη μελέτη των νεαρών, καυτών άστρων που διαμορφώνουν το διαστρικό περιβάλλον.

Το Gaia δεν μπορεί να δει απευθείας τα σκοτεινά νέφη. Μπορεί, όμως, να μετρήσει πόσο φως από τα άστρα απορροφάται από τη σκόνη – ένα φαινόμενο γνωστό ως «εξασθένιση». Από αυτές τις μετρήσεις, οι επιστήμονες συνθέτουν τρισδιάστατους χάρτες που δείχνουν πού ακριβώς συγκεντρώνεται η σκόνη και, κατ’ επέκταση, πόσο ιονισμένο υδρογόνο υπάρχει. Ο εντοπισμός ιονισμένου υδρογόνου αποτελεί βασικό δείκτη ότι σε εκείνη την περιοχή γεννιούνται νέα άστρα.

Η νέα χαρτογράφηση βασίστηκε σε παρατηρήσεις 44 εκατομμυρίων «συνηθισμένων» άστρων και 87 άστρων τύπου O – τεράστιων, σπάνιων και υπερβολικά θερμών άστρων που εκπέμπουν ισχυρή υπεριώδη ακτινοβολία. Αυτή η ακτινοβολία είναι αρκετά ισχυρή ώστε να αποσπά ηλεκτρόνια από τα άτομα υδρογόνου, ιονίζοντας το αέριο γύρω τους και δημιουργώντας φωτεινές περιοχές, χαρακτηριστικά «μαιευτήρια» άστρων.

Η χαρτογράφηση εκτείνεται σε απόσταση 4.000 ετών φωτός από τον Ήλιο, ο οποίος τοποθετείται στο κέντρο του μοντέλου. Για πρώτη φορά, οι επιστήμονες μπορούν να «πετάξουν» εικονικά πάνω από τον Γαλαξία, αποκτώντας μια άποψη που θα ήταν δυνατή μόνο αν βρισκόμασταν σε άλλο γαλαξία.

«Το Gaia προσφέρει την πρώτη ακριβή εικόνα για το πώς φαίνεται το τμήμα του Γαλαξία μας από ψηλά», εξηγεί ο Lewis McCallum, αστρονόμος στο University of St Andrews και πρώτος συγγραφέας δύο μελετών που παρουσιάζουν το νέο μοντέλο. «Δεν υπήρξε ποτέ ξανά μοντέλο της κατανομής του ιονισμένου αερίου που να ταιριάζει τόσο καλά με παρατηρήσεις άλλων τηλεσκοπίων».

Ο νέος χάρτης περιλαμβάνει τρισδιάστατες απεικονίσεις γνωστών νεφελωμάτων, όπως το Gum Nebula, το North American Nebula, το California Nebula και τη γιγαντιαία «φούσκα» Orion-Eridanus. Οι ερευνητές μπορούν πλέον να περιηγηθούν εικονικά μέσα και γύρω από αυτά τα γιγάντια σύννεφα αερίου και σκόνης.

Η ανάλυση δείχνει πως η ακτινοβολία των άστρων τύπου O όχι μόνο ιονίζει το αέριο, αλλά μπορεί και να «σπάει» τα νέφη, απελευθερώνοντας ρεύματα σκόνης και αερίων σε τεράστιες κοιλότητες του Γαλαξία. «Ο χάρτης απεικονίζει ξεκάθαρα πώς η ακτινοβολία των μαζικών άστρων αλληλεπιδρά με το διαστρικό μέσο, αποκαλύπτοντας λεπτομέρειες για τη δυναμική ανάμεσα στα θερμά και τα ψυχρά συστατικά του τοπικού μας Σύμπαντος», εξηγεί η Sasha Zeegers, ESA Research Fellow και ειδικός στη μελέτη της διαστρικής σκόνης.

Η δημιουργία αυτού του τρισδιάστατου χάρτη απαίτησε τεράστια υπολογιστική ισχύ, ακόμη και για την περιοχή που εκτείνεται «μόνο» έως 4.000 έτη φωτός. Ωστόσο, οι επιστήμονες είναι αισιόδοξοι ότι στο μέλλον ο χάρτης θα επεκταθεί ακόμη πιο μακριά. Η επερχόμενη τέταρτη δημοσίευση δεδομένων του Gaia αναμένεται να προσφέρει ακόμη μεγαλύτερη ακρίβεια και πλήθος παρατηρήσεων, δίνοντας τη δυνατότητα για ακόμη λεπτομερέστερη μελέτη.

Ο Johannes Sahlmann, επιστήμονας του προγράμματος Gaia στην ESA, υπογραμμίζει:

Οι μετρήσεις αποστάσεων των καυτών άστρων και οι τρισδιάστατοι χάρτες της σκόνης είναι κρίσιμα στοιχεία. Με την επόμενη κυκλοφορία δεδομένων θα έχουμε μια ακόμη καλύτερη βάση για να προχωρήσουμε.

Ο νέος τρισδιάστατος χάρτης αποτελεί εργαλείο για την κατανόηση της ίδιας της εξέλιξης του Γαλαξία. Δείχνει πώς τα γιγαντιαία άστρα επηρεάζουν το περιβάλλον τους, πώς σχηματίζονται και διαλύονται τα νέφη, και πώς γεννιούνται νέες γενιές άστρων μέσα σε αυτό το αέναο κοσμικό κύκλο.

[via]