kozmos.hr
  • Naslovnica
  • /
  • Svemir
  • /
  • Četiri misterija Mliječne staze koja će Gaia istražiti
Svemir

Četiri misterija Mliječne staze koja će Gaia istražiti

Mliječna staza ima četiri spiralna kraka, ali astronomi još uvijek raspravljaju o njihovim veličinama i položajima (© NASA/JPL-Caltech).
objavljeno

Novi skup podataka ESA-ine misije Gaia sadrži informacije o preko 30 milijuna zvijezda, a trebale bi pomoći znanstvenicima u odgovoru na ključna pitanje o našoj galaksiji.

Gaia misija

Podatci koje je prikupila misija Gaia Europske svemirske agencije sadrže neviđenu količinu informacija o više od milijardu najsvjetlijih objekata na nebu. Astronomi se nadaju da će novi podatci – koji će biti objavljeni 13. lipnja – pomoći u rješavanju nekih velikih misterija o nastanku i životu Mliječne staze i zvijezda u njoj. Misija Gaia pokrenuta je 2013. i poznata je po stvaranju najdetaljnije karte Mliječne staze ucrtavanjem preciznih položaja, udaljenosti i brzina gotovo 2 milijarde zvijezda.

Ova slika prikazuje puteve 40.000 zvijezda smještenih unutar 326 svjetlosnih godina od Sunčevog sustava tijekom sljedećih 400.000 godina, na temelju mjerenja i projekcija ESA-ine svemirske letjelice Gaia (©ESA/Gaia/DPAC).
Ova slika prikazuje puteve 40.000 zvijezda smještenih unutar 326 svjetlosnih godina od Sunčevog sustava tijekom sljedećih 400.000 godina, na temelju mjerenja i projekcija ESA-ine svemirske letjelice Gaia (©ESA/Gaia/DPAC).

Novi podatci pomoći će u rješavanju nekoliko misterija o našoj galaksiji, a u nastavku predstavljamo četiri ključna.

1. Odakle dolaze zvijezde?

Mjereći precizne položaje, udaljenosti i brzine golemih količina zvijezda, Gaia čini mnogo više od mapiranja Mliječne staze kakva je danas. Budući da objekti u svemiru slijede pravila fizike, astronomi mogu modelirati prošle putanje tih zvijezda i pogledati u njihovu prošlost milijunima ili milijardama godina. No, to smo mogli i ranije – što onda novoga donose Gaijini podatci?

Po prvi put bit će objavljeni tzv. ‘astrofizički parametri’ za pola milijarde zvijezda. Ovi parametri, izvedeni iz svjetlosnih spektra zvijezda koje je izmjerila Gaia (koji su u biti otisci prstiju svake zvijezde), otkrivaju informacije o kemijskom sastavu, masi, starosti, temperaturi i sjaju svake od izmjerenih zvijezda.

Za ovih 30 milijuna zvijezda Gaia je izmjerila kemijski sastav zvjezdanih atmosfera, koji je identičan kemijskom sastavu molekularnih oblaka u kojima su te zvijezde rođene prije milijardi godina. Kombinirajući informacije o kemijskom sastavu s modeliranjem zvjezdanih putanja, astronomi će moći pratiti grupe zvijezda do njihovih mjesta rođenja unutar (ali i izvan) Mliječne staze.

2. Kako se galaksija drži zajedno?

Iako Gaia skenira Mliječnu stazu od 2014. godine, još uvijek zapravo ne razumije našu galaksiju. Proučavanje našeg galaktičkog doma nije lak zadatak. Naime, budući da smo unutar Mliječne staze ne možemo ‘vidjeti šumu od drveća’. Čak je i za Gaiu nemoguće proviriti kroz guste oblake prašine i plina koji zaklanjaju središte Mliječne staze (gdje se nalazi nedavno fotografirana supermasivna crna rupa Strijelac A*) na drugu stranu galaktičkog diska.

Međutim kroz postupna poboljšanja Gaijinih podataka pomalo se stvara velika slika. To znači da smo sve bliže rješavanju nekih velikih zagonetki, uključujući raspodjelu tamne tvari u galaksiji.

Mliječna staza ima četiri spiralna kraka, ali astronomi još uvijek raspravljaju o njihovim veličinama i položajima (© NASA/JPL-Caltech).
Mliječna staza ima četiri spiralna kraka, ali astronomi još uvijek raspravljaju o njihovim veličinama i položajima (© NASA/JPL-Caltech).

Jedna od dugotrajnih pitanja vezanih uz raspodjelu zvijezda u Mliječnoj stazi su spiralne strukture naše galaksije. Astronomi se uglavnom slažu da Mliječna staza ima četiri spiralna kraka – guste uvijajuće struje zvijezda i plina za koje se čini da izviru iz središta galaksije. No, postoji dosta spornih točaka oko ovih spiralnih krakova. Naime, astronomi još uvijek raspravljaju o veličini i istaknutosti pojedinačnih krakova, kao i o njihovom točnom položaju na disku Mliječne staze. Novi podatci mogli bi pomoći u otkrivanju spiralne strukture s boljom jasnoćom.

3. Što se događalo u ‘mladosti’ Mliječne staze?

Gaia mjerenja omogućuju astronomima da izvedu ono što nazivaju ‘galaktičkom arheologijom’ – tj. da ‘prokopaju’ kroz povijest naše galaksije. Rekonstruirajući putanje milijuna zvijezda dobivaju spoznaje o događajima koji su se dogodili u dalekoj prošlosti, prije više milijardi godina. Ti događaji uključuju kataklizmičke sudare s drugim galaksijama, čije se utjecaje na našu galaksiju može promatrati do danas.

Mliječna staza je rasla milijardama godina 'gutajući' manje galaksije koje bi se našle u njenoj orbiti (©ESA/Gaia/DPAC).
Mliječna staza je rasla milijardama godina ‘gutajući’ manje galaksije koje bi se našle u njenoj orbiti (©ESA/Gaia/DPAC).

Jedno od najpoznatijih otkrića koje je proizašlo iz ranijih Gaia podataka bio je sudar s manjom galaksijom nazvanom ‘Gaia Enceladus’, koji se dogodio prije 8 milijardi do 11 milijardi godina. U to vrijeme Mliječna staza bila je puno manja nego danas, a kada je progutala manjeg uljeza, doživjela je znatne potrese.

Mliječna staza i do danas nastavlja ‘gutati’ manje galaksije. Dvije patuljaste galaksije poznate kao Veliki Magellanov oblak i Mali Magellanov oblak – koje kruže oko periferije Mliječne staze – jednog će dana biti potpuno progutane. Sudar s Gaiom Enceladus posljednje je značajno spajanje koje je Mliječna staza doživjela u svojoj nasilnoj ‘mladosti’. Međutim novi skupovi podataka trebali bi nam pružiti dublje i detaljnije uvide u ranije sudare naše galaksije sa susjedima.

Gaia otkrila da je većina nama susjednih galaksija ‘novopridošla’

4. Što nije u redu s diskom Mliječne staze?

Gaijini raniji podatci otkrili su da je disk Mliječne staze iskrivljen, a ne ravan, te da se ‘njiše’ tijekom rotacije oko središta galaksije. Znanstvenici se nadaju da će novi podatci baciti više svjetla na ovaj poremećaj i njegovo podrijetlo. Naime, podatci sadrže informacije o kretanju više od 30 milijuna zvijezda – informacije o tome koliko se brzo kreću. Prethodna izdanja sadržavala su radijalne brzine od samo 7 milijuna zvijezda – što više informacija astronomi imaju, to su finiji detalji koji njihovi alati za analizu mogu otkriti o galaksiji.

Prikaz Mliječne staze s rotirajućim iskrivljenim galaktičkim diskom (©Stefan Payne-Wardenaar, NASA/JPL-Caltech, ESA).
Prikaz Mliječne staze s rotirajućim iskrivljenim galaktičkim diskom (©Stefan Payne-Wardenaar, NASA/JPL-Caltech, ESA).

Najbolje tek dolazi

Gaia je misija koja trenutno koja generira najviše znanstvenih radova, a objava podataka 13. lipnja sadržavati će najveći skup informacija o binarnim zvjezdanim sustavima u Mliječnoj stazi. Osim toga, Gaia je prikupila najveću bazu podataka kemijskih sastava asteroida u Sunčevom sustavu.

Tim koji obrađuje Gaijina mjerenja vremenom razvija sve bolje algoritme koji omogućuju znanstvenicima da saznaju više o snimljenim zvijezdama. Misija će nastaviti skenirati nebo do 2025. godine, kada će ostati bez goriva. Očekuje se da će nakon izdanja 13. lipnja uslijediti još dva velika izdanja podataka, koja će donijeti nova iznenađenja, uključujući tisuće novootkrivenih egzoplaneta.

Budućnost naše galaksije u sljedećih 400 000 godina

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Tereza Pultarova (31. svibnja 2022.), „4 big Milky Way mysteries the next Gaia mission data dump may solve,“ space.com (pristup 2. lipnja 2022).

„Gaia,“ sci-esa.int (pristup 2. lipnja 2022).

Anonymus (24. studenoga 2021.), „Gaia reveals that most Milky Way companion galaxies are newcomers to our corner of space,“ esa.int (pristup 2. lipnja 2022.)

Student povijesti koji u slobodno vrijeme voli čitati i pisati o svojim najdražim temama - povijesti, svemiru i astronomiji.