Astrofizycy określili granicę Drogi Mlecznej. Pomogły w tym dane z europejskiego obserwatorium kosmicznego Gaia
Precyzyjnie określenie miejsca, w którym kończy się nasza Galaktyka, jest wyjątkowo skomplikowane. Dzieje się tak, ponieważ jej dysk nie kończy się nagle, lecz stopniowo zanika w przestrzeni kosmicznej. Ale nauka jest od tego, by rozwiązywać nierozwiązywalne. Międzynarodowy zespół badaczy po raz pierwszy w historii dokładnie określił granicę dysku galaktycznego, w którym powstają gwiazdy, analizując ich wiek.
Gaia, przeznaczona do wykonania precyzyjnych pomiarów astrometrycznych sonda kosmiczna Europejskiej Agencji Kosmicznej zakończyła aktywne zbieranie danych w marcu 2025 roku. Jednak to, co zebrała przez 12 lat pracy, jeszcze przez wiele lat będzie źródłem informacji dla astronomów i astrofizyków. Dane Gai właśnie pomogły określić miejsce, w którym kończy się dysk Drogi Mlecznej.
Rozkład wieku gwiazd
Aby określić to miejsce, uczeni połączyli pomiary wieku jasnych gwiazd olbrzymów z zaawansowanymi symulacjami ewolucji galaktyk. Ujawniło to wyraźny wzór w kształcie litery „U” w rozkładzie wieku gwiazd, który wyznacza zewnętrzną granicę aktywnego formowania gwiazd w naszej Galaktyce.
– Zasięg dysku formowania gwiazd Drogi Mlecznej od dawna pozostawał otwartym pytaniem w archeologii galaktycznej. Poprzez mapowanie zmian wieku gwiazd wzdłuż dysku mamy teraz jasną, ilościową odpowiedź – skomentował główny autor pracy dr Karl Fiteni, związany z włoskim Uniwersytetem Insubrii.
Czyli gdzie kończy się nasza Glaktyka? Wyniki grupy pokazują, że większość procesów formowania się gwiazd w Drodze Mlecznej zachodzi w odległości do około 40 000 lat świetlnych od centrum Galaktyki.
Migracja gwiazd
Galaktyki, w tym nasza, nie tworzą gwiazd równomiernie na całej swojej powierzchni. Można powiedzieć, że tworzą je od środka na zewnątrz. Samo formowanie się gwiazd rozpoczyna się w centralnych, gęstych regionach. Następnie gwiazdy wędrują na zewnętrzne obszary.
Odpowiada za to proces określany „migracją radialną” – gwiazdy stopniowo przemieszczają się na zewnątrz ze swoich miejsc narodzin, oddziałując z falami spiralnymi w galaktyce. Podobnie jak surferzy na falach oceanu, gwiazdy mogą zyskiwać pęd od ramion spiralnych i z czasem dryfować na większe odległości.
Droga Mleczna podąża tym schematem do pewnego momentu. Badanie pokazuje, że wiek gwiazd maleje wraz z odległością od centrum, zgodnie z oczekiwaniami. Jednak w odległości około 35 000–40 000 lat świetlnych od centrum Galaktyki trend ten się odwraca. Poza tym obszarem gwiazdy znów stają się starsze wraz ze wzrostem odległości, tworząc charakterystyczny profil wieku w kształcie litery U.
Właśnie dzięki porównaniu tego wzoru z symulacjami galaktyk, naukowcom udało się ustalić punkt, w którym gwiazdy są najmłodsze. Odpowiada on gwałtownemu spadkowi efektywności formowania gwiazd. Potwierdza to, że jest to prawdziwa granica dysku formowania gwiazd Drogi Mlecznej.
100 tysięcy gwiazd olbrzymów
– Dostępne obecnie dane pozwalają coraz dokładniej określać wiek gwiazd. To potężne narzędzie do rozszyfrowywania historii Drogi Mlecznej, które zapoczątkowuje nową erę odkryć dotyczących naszej Galaktyki – skomentował prof. Joseph Caruana, współautor i opiekun projektu z University of Malta.
Aby odkryć tę granicę, zespół przeanalizował ponad 100 000 gwiazd olbrzymów. Wykorzystał również dane spektroskopowe z przeglądów nieba LAMOST i APOGEE oraz precyzyjne pomiary z satelity Gaia, który mapował gwiazdy w całej Drodze Mlecznej z bezprecedensową dokładnością.
– Zadaniem misji kosmicznej Gaia było stworzenie jak najdokładniejszej mapy naszej Galaktyki – i to się właśnie dzieje. Już w grudniu 2026 roku opublikowany zostanie kolejny, jeszcze większy zbiór danych, który z dużym prawdopodobieństwem przyniesie nowe odkrycia i kolejną rewolucję w kartografii Drogi Mlecznej – komentuje prof. Łukasz Wyrzykowski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.
– Pracuję przy tej misji od 2008 roku, jako jeden z nielicznych naukowców w Polsce, i mogę powiedzieć, że każdy taki krok przybliża nas do lepszego zrozumienia naszej własnej Galaktyki. Odkrywanie jej granic nie zmienia może bezpośrednio naszej codzienności, ale ma ogromne znaczenie dla astronomii, ponieważ pozwala nam coraz lepiej rozumieć ewolucję galaktyk jako całości – dodaje astronom.
Źródło: Science Daily
Nasza autorka
Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka
Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.