Cienki dysk młodych gwiazd w zgrubieniu centralnym!

Astronomers using the VISTA telescope at ESO’s Paranal Observatory have discovered a previously unknown component of the Milky Way. By mapping out the locations of a class of stars that vary in brightness called Cepheids, a disc of young stars buried behind thick dust clouds in the central bulge has been found. This diagram shows the locations of the newly discovered Cepheids in an artist’s rendering of the Milky Way. The yellow star indicates the position of the Sun.

Korzystając z teleskopu VISTA w Obserwatorium Paranal w Chile astronomowie odkryli wcześniej nieznany składnik Drogi Mlecznej. Mapując położenie klasy gwiazd o zmiennej jasności, zwanych Cefeidami, odkryto dysk młodych gwiazd ukryty za gęstymi obłokami pyłu w zgrubieniu centralnym naszej Galaktyki.

Prowadzony przez ESO przegląd nieba Vista Variables w ramach Via Lactea Survey obejmuje wielokrotne wykonywanie zdjęć centralnej części naszej Galaktyki w zakresie podczerwonym za pomocą teleskopu Vista w Obserwatorium Paranal w Chile. W ramach przeglądu odkryto już wiele nowych obiektów, w tym gwiazd zmiennych czy gromad.

Zespół astronomów pod kierownictwem Istvana Dekany z Pontificia Universidad Catolica de Chile wykorzystał teraz dane z tego przeglądu zebrane miedzy 2010 a 2014 rokiem do odkrycia wcześniej nieznanego składnika naszej własnej galaktyki – Drogi Mlecznej.

„Zgrubienie centralne Drogi Mlecznej składa się z olbrzymiej liczby starych gwiazd. Jednak dane z teleskopu VISTA odkryły coś nowego – i bardzo młodego wg standardów astronomicznych!” mówi Istvan Dekany, główny autor nowego opracowania.

Analizując dane z przeglądu nieba astronomowie znaleźli 655 kandydatów na gwiazdy zmienne zwane cefeidami. Cefeidy okresowo zwiększają i zmniejszają swoje rozmiary w czasie od kilku dni do kilku miesięcy jednocześnie znacznie zmieniając swoją jasność.

Czas w jakim cefeida zwiększa i zmniejsza swoją jasność jest dłuższy dla jaśniejszych gwiazd i krótszy dla ciemniejszych. Ten niesamowicie precyzyjnie określony związek odkryty w 1908 roku przez amerykańską astronom Henriettę Swan Leavitt, pozwala astronomom poprzez badanie cefeid mierzyć odległości we Wszechświecie i określać położenie odległych obiektów w Drodze Mlecznej i za nią.

Jednak jest jeden haczyk – nie wszystkie cefeidy są takie same – można je podzielić na dwie główne klasy, z których jedna jest dużo młodsza niż druga. W próbce 655 gwiazd zespół zidentyfikował 35 gwiazd jako tzw. klasyczne cefeidy – młode, jasne gwiazdy istotnie odróżniające się od typowych, dużo starszych mieszkańców zgrubienia centralnego Drogi Mlecznej.

Zespół astronomów zebrał informacje o jasności i okresie pulsacji tych 35 klasycznych cefeid i określił ich odległość od Ziemi. To właśnie okres pulsacji bezpośrednio związany z wiekiem gwiazdy ujawnił ich zaskakująco młody wiek.

„Wszystkie odkryte przez nas klasyczne cefeidy są młodsze niż 100 milionów lat. Najmłodsza z nich może mieć zaledwie 25 milionów lat, choć nie wykluczamy, że wśród nich mogą być jeszcze młodsze i jaśniejsze cefeidy,” mówi drugi autor opracowania Dante Minniti z Universidad Andres Bello w Santiago w Chile.

Wiek tych klasycznych cefeid stanowi wyraźny dowód na istnienie ciągłych procesów gwiazdotwórczych w centralnym zgrubieniu Drogi Mlecznej 100 milionów lat temu. Jednak jak się wkrótce okazało, to nie było jedyne istotne odkrycie w danych z przeglądu nieba.

Mapując odkryte cefeidy zespół naukowców odkrył całkowicie nowy obiekt w Drodze Mlecznej – cienki dysk młodych gwiazd w zgrubieniu centralnym. Ten nowy składnik naszej galaktyki pozostawał nieznany i dobrze ukryty za gęstymi obłokami pyłu. Odkrycie tego dysku doskonale obrazuje siłę teleskopu VISTA, który był projektowany do badania odległych rejonów Drogi Mlecznej poprzez wysokiej rozdzielczości zdjęcia w zakresie podczerwonym.

„Nasze odkrycie to prawdziwa demonstracja niezrównanych zdolności teleskopu VISTA w poszukiwaniu dobrze ukrytych regionów naszej galaktyki, których nie można dojrzeć w ramach żadnego innego obecnego czy planowanego przeglądu nieba” mówi Dekany.

„Ten region Drogi Mlecznej był całkowicie nieznany do czasu gdy znaleźliśmy go w ramach przeglądu VVV!” dodaje Minniti.

Niezbędne są dalsze badania, które pozwolą ocenić czy cefeidy powstały tam gdzie się teraz znajdują czy dotarły w to miejsce z dalszych regionów galaktyki. Zrozumienie ich podstawowych cech, interakcji i ewolucji jest kluczowe dla naszego rozumienia ewolucji Drogi Mlecznej oraz ewolucji galaktyk w ogólności.

Źródło: ESO