Tim astronoma predstavio je najdetaljniju trodimenzionalnu kartu područja u kojima nastaju zvijezde u našoj galaksiji.
Karta je izrađena na temelju opažanja svemirskog teleskopa Gaia Europske svemirske agencije (ESA) i otkriva kako mlade, masivne zvijezde oblikuju okolni plin i prašinu. Ovaj prikaz obuhvaća prostor do 4000 svjetlosnih godina od Sunca te omogućuje istraživačima da naš dio Mliječne staze prvi put sagledaju u tri dimenzije, kao da ga promatraju izvana.
Napominjem, našu galaksiju ne možemo vidjeti ni fotografirati izvana jer nijedna svemirska letjelica nije u stanju napustiti Mliječnu stazu. Umjesto toga, oslanjamo se na karte i modele izrađene iz podataka koje prikupljaju teleskopi poput Gaje.
Područja u kojima nastaju zvijezde jedno su od najtežih mjesta u svemiru za proučavanje. Obično su zaklonjena gustim oblacima plina i prašine, a njihove udaljenosti nije moguće izravno izmjeriti. Upravo zato su ta područja dugo ostala nedovoljno poznata.
Svemirski teleskop Gaia sam po sebi ne može vidjeti oblake prašine i plina. Međutim, on izuzetno precizno mjeri položaje i svjetlinu milijuna zvijezda te bilježi smanjenje njihova sjaja zbog apsorpcije i raspršenja svjetlosti na međuzvjezdanoj prašini (tzv. extinction). Na temelju tih mjerenja istraživači mogu rekonstruirati trodimenzionalne karte raspodjele prašine u galaksiji i potom procijeniti prisutnost ioniziranog vodika, jednog od glavnih pokazatelja aktivnog stvaranja zvijezda.
Mladi divovi koji mijenjaju okolinu
Nova karta temeljena je na analizi 44 milijuna “običnih” zvijezda i 87 zvijezda tipa O. Riječ je o iznimno rijetkim, mladim i masivnim zvijezdama koje sjaje snažno u ultraljubičastom dijelu spektra. Njihovo zračenje toliko je energično da može izbiti elektrone iz atoma vodika. Kada se to dogodi, neutralni plin pretvara se u mješavinu nabijenih čestica – ionizirani plin – koji okružuje mlade zvijezde i označava regije aktivnog nastanka novih zvijezda.
Mnoge teleskopske kampanje tijekom posljednjih desetljeća snimale su te regije, pa otprilike znamo kako izgledaju iz naše perspektive na Zemlji. No nitko dosad nije znao kako bi izgledale u tri dimenzije ili iz perspektive izvana, kada bismo Mliječnu stazu mogli promatrati kao vanjski promatrač.
Pogled na Mliječnu stazu
Kako sam već napisao, budući da nijedna svemirska letjelica ne može napustiti našu galaksiju kako bi je fotografirala izvana, astronomi su dosad bili ograničeni na računalne modele. Misija Gaia donosi najdetaljniji višedimenzionalni prikaz Mliječne staze dosad, pružajući znanstvenicima podatke za rekonstrukciju njezina stvarnog izgleda.
Gaia prikuplja podatke ne samo o tri prostorne koordinate zvijezda nego i o njihovim trima komponentama brzine – prema nama, od nas i poprečno na nebu. Na temelju tih podataka znanstvenici su uspjeli odrediti precizne položaje i gibanja milijuna obližnjih zvijezda. Zahvaljujući tome već su izrađene najdetaljnije karte Sunčeve okoline i međuzvjezdanog materijala u blizini našeg sustava.
“Gaia pruža prvi točan uvid u to kako naš dio Mliječne staze izgleda odozgo,” objašnjava Lewis McCallum, astronom Sveučilišta St Andrews u Ujedinjenom Kraljevstvu i glavni autor dvaju radova (ovdje i ovdje) objavljenih u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
“Nikada prije nije izrađen model raspodjele ioniziranog plina u našoj galaktičkoj okolini koji se tako dobro podudara s opažanjima drugih teleskopa. Zato smo uvjereni da su naši prikazi odozgo i računalne simulacije vrlo dobra aproksimacija stvarnog izgleda tih oblaka u tri dimenzije,” dodaje McCallum.
Trodimenzionalni prikaz poznatih maglica
McCallumova karta uključuje trodimenzionalne prikaze nekoliko poznatih objekata: Gum Nebula, North America Nebula (NGC 7000), California Nebula (NGC 1499) te područja Orion-Eridanus. Novi model omogućuje da se kroz ta područja virtualno “proleti”, sagledavajući ih iz različitih perspektiva.
Znanstvenici su već primijetili da su se neki oblaci otvorili te da se plin i prašina vjerojatno šire u velike šupljine unutar galaksije. “Karta jasno pokazuje kako zračenje masivnih zvijezda ionizira okolni međuzvjezdani prostor i kako plin i prašina međusobno reagiraju s tim zračenjem. Trodimenzionalni model pruža detaljan uvid u procese koji oblikuju našu lokalnu galaktičku okolinu i pomaže bolje razumjeti odnose između toplih i hladnih dijelova međuzvjezdanog prostora,” objašnjava Sasha Zeegers, istraživačica ESA-e i stručnjakinja za međuzvjezdanu prašinu.
Današnja karta proteže se na prostor do 4000 svjetlosnih godina od Sunca, no cilj je pokriti znatno veće područje Mliječne staze. “Za generiranje karte ovakve rezolucije bila je potrebna golema računalna snaga. Nadamo se da ćemo je s novim podacima uspjeti proširiti i na udaljenije dijelove galaksije,” rekao je McCallum.
Temeljni elementi karte su precizna Gaia-ina mjerenja udaljenosti obližnjih vrućih zvijezda te 3D raspodjela prašine, dobivena na temelju položaja i ekstinkcije milijuna običnih zvijezda. “Četvrto izdanje podataka misije Gaia sadržavat će podatke još veće kvalitete i obuhvata. To će omogućiti daljnji napredak u proučavanju regija nastanka zvijezda,” potvrdio je Johannes Sahlmann, znanstvenik ESA-inog projekta Gaia.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
