Zobacz, gdzie rodzą się gwiazdy. Misja Gaia stworzyła kosmiczną mapę 3D

Aż 44 miliony gwiazd ciągu głównego i 87 masywnych gwiazd typu O rozrzuconych na przestrzeni 4000 lat świetlnych od Słońca posłużyło do opracowania trójwymiarowej mapy gwiezdnych żłobków. Mowa o gigantycznych obłokach gazu molekularnego, głównie wodoru oraz pyłu. Gdy tego typu obłok zapadnie się pod własnym ciężarem, tworzą się protogwiazdy, z których po okresie formowania się, powstają gwiazdy.

W obłokach gazu i pyłu

Mapa, która powstała dzięki precyzyjnym obserwacjom należącej do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) sondy Gaia, pozwala lepiej poznać te nieprzejrzyste, chmurne obszary oraz młode, gorące gwiazdy, które nadają im kształt. Dodajmy, że opracowanie mapy jest naprawdę wyjątkowym osiągnięciem, ponieważ mapowanie regionów narodzin gwiazd jest wyjątkowo trudne.

Takie miejsca ukryte są za gęstymi obłokami gazu i pyłu. Ale naukowcom misji udało się zmierzyć pozycje gwiazd oraz tzw. ekstynkcję, czyli stopień, w jakim pył pochłania i blokuje ich światło. Właśnie na tej podstawie udało się opracować trójwymiarowe mapy rozmieszczenia pyłu i określić ilość zjonizowanego wodoru, dzięki któremu wiemy, że w danym miejscu zachodzi proces powstawania gwiazd.

Jak przekonują naukowcy misji, dotychczas wiele teleskopów obserwowało te regiony, uzyskując obraz z perspektywy Ziemi. Jednak dopiero Gaia umożliwiła poznanie ich prawdziwej struktury przestrzennej w trzech wymiarach i zobaczenie ich tak, jakbyśmy patrzyli na Drogę Mleczną z zewnątrz.

Spojrzeć z góry

Tylko jak to możliwe? Przecież Gaia orbituje wokół znajdującego się raptem 1,5 miliona kilometrów od Ziemi punktu L2. Mimo to, jak przekonuje Lewis McCallum, astronom z University of St Andrews w Wielkiej Brytanii i pierwszy autor dwóch publikacji naukowych opisujących nowy model 3D, Gaia daje pierwszy precyzyjny obraz tego, jak wyglądałby nasz fragment Drogi Mlecznej z góry.

– Dotąd nie powstał żaden model rozmieszczenia zjonizowanego gazu w lokalnej Drodze Mlecznej, który tak dobrze odpowiadałby obserwacjom prowadzonym innymi teleskopami. Dlatego możemy być pewni, że nasze widoki z lotu ptaka i animacje są wiarygodnym przybliżeniem wyglądu tych obłoków w trzech wymiarach – mówi naukowiec.

Mapa skonstruowana przez Lewisa i jego zespół obejmuje m.in. widoki-3D Mgławicy Guma, Mgławicy Ameryki Północnej, Mgławicy Kalifornia oraz superbąbla Oriona-Eridanusa. Dzięki niej można dosłownie „przelecieć” przez te rejony formowania się gwiazd.

Należy podkreślić, że mapa jest doskonałym narzędziem, pokazującym jak rzadko występujące gwiazdy typu O oddziałują na gaz w Drodze Mlecznej.

– Mapa doskonale pokazuje, jak promieniowanie masywnych gwiazd O jonizuje otaczające ośrodki międzygwiazdowe i jak pył oraz gaz wchodzą w interakcję z tym promieniowaniem. Model 3D daje szczegółowy wgląd w procesy kształtujące nasze lokalne środowisko galaktyczne i pomaga astronomom zrozumieć zależności pomiędzy ciepłymi i zimnymi składnikami lokalnego Wszechświata — tłumaczy Sasha Zeegers, stypendystka naukowa ESA i ekspertka ds. pyłu międzygwiazdowego.

Wielka mapa Drogi Gwiezdnej

– Pomiary odległości do pobliskich gorących gwiazd oraz trójwymiarowe mapy pyłu — uzyskane dzięki danym Gaia o ekstynkcji i pozycjach milionów zwykłych gwiazd — są kluczowymi składnikami tej mapy. Czwarta publikacja danych Gaia dostarczy jeszcze dokładniejszych i obszerniejszych wyników, co pozwoli jeszcze bardziej poszerzyć naszą wiedzę o regionach formowania się gwiazd — podsumowuje Johannes Sahlmann, główny naukowiec projektu Gaia w ESA.

– To kolejny przykład na wspaniałe możliwości misji Gaia i pieczołowicie zbieranych przez lata danych. Pomiary odległości do gwiazd umożliwiają po raz pierwszy stworzenie bardzo dokładnej mapy 3D dużej części Galaktyki. Przedstawione tu wyniki są jedynie przedsmakiem tego co nas czeka za rok, kiedy upublicznione zostaną dane dla prawie dwóch miliardów gwiazd. To będzie kolejna rewolucja wywołana przez misję Gaia! Nie mogę zdradzić wielu szczegółów, ale widziałem już te dane i jestem zachwycony! – komentuje prof. Łukasz Wyrzykowski, jeden z naukowców związanych z projektem Gaia od samego zarania. Prof. Wyrzykowski jest pracownikiem Obserwatorium Uniwersytetu Warszawskiego oraz Narodowego Centrum Badań Jądrowych.

Źródło: ESA

Nasza autorka

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.