Wielkie X w centrum Drogi Mlecznej

Mapa całego nieba wykonana na podstawie danych z satelity WISE przedstawiająca Drogę Mleczną. Centralny okrąg wkazuje na jądro Galaktyki. Źródło: NASA/JPL-Caltech; D. Lang/Dunlap Institute
Mapa całego nieba wykonana na podstawie danych z satelity WISE przedstawiająca Drogę Mleczną. Centralny okrąg wskazuje na jądro Galaktyki. Źródło: NASA/JPL-Caltech; D. Lang/Dunlap Institute

Dwaj astronomowie – z pomocą Twittera – odkryli najsilniejszy jak dotąd dowód na istnienie olbrzymiej struktury w kształcie litery X, składającej się z gwiazd, a leżącej w centralnym zgrubieniu Drogi Mlecznej.

Poprzednie modele komputerowe, obserwacje innych galaktyk i obserwacje naszej galaktyki wskazują na istnienie struktury w kształcie litery X. Jednak nikt nie zaobserwował jej bezpośrednio; a niektórzy astronomowie twierdzili, że wcześniejsze badania, które wskazywały pośrednio na istnienie tej struktury można wytłumaczyć w inny sposób.

„Istniały pewne kontrowersje co do tego czy struktura w kształcie litery X faktycznie istnieje,” mówi Dustin Lang, naukowiec z Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics na Uniwersytecie w Toronto i współautor artykułu opisującego odkrycie. „Ale nasze badania doskonale przedstawiają obraz jądra naszej galaktyki. Wydaje mi się, że dostarczyliśmy całkiem solidnych dowodów na istnienie struktury w kształcie litery X.”

Wyniki pojawią się w lipcowym wydaniu periodyku Astronomical Journal. Główną autorką opracowania jest Melissa Ness, badaczka z Instytutu Maxa Plancka w Heidelbergu.

Droga Mleczna jest galaktyką spiralną z poprzeczką: dysk składający się z pyłu, gazu i miliardów gwiazd o średnicy 100,000 lat świetlnych. Jej budowa jednak jest daleka od prostego dysku i składa się z dwóch ramion spiralnych, podłużnej struktury przebiegającej przez środek galaktyki oraz zgrubienia centralnego. Zgrubienie centralne, podobnie jak zgrubienia w innych galaktykach z poprzeczkami, przypomina prostokątne pudełko gdy patrzy się na nie z wnętrza płaszczyzny galaktyki Struktura w kształcie litery X jest  nieodłączną częścią zgrubienia.

Zbliżenie na zgrubienie centralne Drogi Mlecznej i zabarwioną na niebiesko strukturę w kształcie litery X. Źródło: D. Lang/Dunlap Institute
Zbliżenie na zgrubienie centralne Drogi Mlecznej i zabarwioną na niebiesko strukturę w kształcie litery X. Źródło: D. Lang/Dunlap Institute

Astronomowie uważają, że zgrubienie mogło powstać na dwa różne sposoby: gdy Droga Mleczna połączyła się z innymi galaktykami; mogło też powstać bez udziału jakichkolwiek czynników zewnętrznych, jako element poprzeczki, która sama w sobie powstaje w toku ewolucji dysku galaktyki. Wyniki badań prowadzonych przez Langa i  Ness wspierają ten drugi model, który przewiduje zgrubienie w kształcie pudełka i literę X.

To najnowsze, najwyraźniejsze zdjęcie zgrubienia powstało gdy Lang ponownie zanalizował dane zebrane za pomocą Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), teleskopu kosmicznego, który rozpoczął pracę w 2009 roku. Zanim zakończył swoją pierwotną misję w 2011 roku, WISE dokonał przeglądu całego nieba w podczerwieni wykonując zdjęcia ok. 750 milionów gwiazd, galaktyk i planetoid.

„Zgrubienie jest kluczowym zapisem powstawania Drogi Mlecznej”, mówi Ness. „Jeśli zrozumiemy zgrubienie będziemy w stanie zrozumieć podstawowe procesy odpowiadające za formowanie i kształtowanie naszej galaktyki.”

„Kształt zgrubienia mówi nam o tym, jak ono powstaje. Na zdjęciach wykonanych przez WISE  dokładnie widzimy kształt X oraz pudełkowatą morfologię zgrubienia – to dowodzi, że wewnętrzne procesy formowania  odpowiadają za powstanie zgrubienia.”

To również dowód na to, że nasza galaktyka nie doświadczyła poważnych zderzeń z innymi galaktykami od czasu uformowania zgrubienia. Gdyby tak było, oddziaływania między galaktykami zaburzyłyby jego kształt.

Przeprowadzona przez Langa analiza pierwotnie przeznaczona była jako wsparcie w mapowaniu sieci galaktyk poza Drogą Mleczną. Aby wspomóc analizowanie map opracowanych na podstawie danych z WISE, Lang stworzył interaktywną stronę internetową, na której można przeglądać mapy, a następnie umieścił zdjęcie całego nieba na Twitterze.

Jeden z pierwszych tweetów przedstawiających mapę Drogi Mlecznej z WISE. Litera X jest widoczna w centrum zdjęcia. Źródło: D. Lang, Dunlap Institute
Jeden z pierwszych tweetów przedstawiających mapę Drogi Mlecznej z WISE. Litera X jest widoczna w centrum zdjęcia. Źródło: D. Lang, Dunlap Institute

„Ness zauważyła tego tweeta i natychmiast uświadomiła sobie wagę tej struktury w kształcie litery X,” mówi Lang. „Umówiliśmy się na spotkanie podczas zbliżającej się konferencji. Na podstawie tego spotkania powstał artykuł. Oto prawdziwa moc dużych przeglądów nieba i otwartej nauki!”

Źródło: Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics