Astrofizycy tworzą mapę rozkładu promieniowania w Drodze Mlecznej

Zdjęcie Drogi Mlecznej wykonane przez Kosmiczne Obserwatorium Planck w podczerwieni. Dane przedstawione na tym zdjęciu zostały wykorzystane w ramach poniższych badań i posłużyły do obliczenia rozkładu energii świetlnej w naszej galaktyce. Źródło: ESA/HFI/LFI consortia.

Po raz pierwszy w historii naukowcy obliczyli rozkład całej energii świetlnej zawartej w Drodze Mlecznej, dzięki czemu otrzymali nowy wgląd w skład chemiczny galaktyki i procesy rządzące formowaniem się gwiazd w galaktykach spiralnych takich jak nasza. Wyniki badań opublikowano właśnie w periodyku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Badania te przeprowadzone przez astrofizyków z University of Central Lancashire (UCLan) we współpracy z badaczami z Max Planck Institute for Nuclear Physics w Heidelbergu w Niemczech oraz Astronomical Institute of the Romanian Academy  wskazują także jak fotony gwiezdne, czy też światło emitowane przez gwiazdy, w Drodze Mlecznej kontrolują produkcję fotonów o najwyższej energii, promieni gamma. Obliczenia możliwe były dzięki wykorzystaniu nowatorskiej metody obliczeń komputerowych śledzących gęstość wszystkich fotonów w galaktyce, włącznie z fotonami emitowanymi przez pył międzygwiezdny (promieniowanie termiczne).

Wcześniejsze próby opisania rozkładu promieniowania w Drodze Mlecznej opierające się na liczeniu gwiazd nie mogły uwzględnić zdjęć całego nieba takich jak zdjęcia dostarczone niedawno przez Kosmiczne Obserwatorium Planck.

Główna autorka opracowania prof. Cristina Popescu z UCLan powiedziała: „Nie tylko udało nam się określić rozkład energii świetlnej w Drodze Mlecznej, lecz także oszacowaliśmy zawartość gwiazd i pyłu międzygwiezdnego w naszej galaktyce.”

Śledząc fotony gwiezdne i przewidując jak powinna wyglądać Droga Mleczna w zakresie ultrafioletowym, widzialnym i termicznym, naukowcy byli w s tanie obliczyć całkowity obraz rozkładu promieniowania gwiezdnego w Galaktyce. Zrozumienie tych procesów stanowi kluczowy etap na drodze do uzyskania kompletnego obrazu naszej Galaktyki i jej historii.

Modelowanie rozkładu światła w Drodze Mlecznej bazuje na wcześniejszych badaniach prowadzonych przez prof. Popescu i dr Richarda Tuffsa z Max Planck Insitute for Nuclear Physics, a skupiających się na modelowaniu promieniowania gwiezdnego w innych galaktykach, gdzie obserwator ma widok z zewnątrz.

Komentując najnowsze badania dr Tuffs, jeden z współautorów artykułu zauważa: „Należy podkreślić, że spoglądanie na galaktyki z zewnątrz jest dużo łatwiejszym zadaniem niż analizowanie galaktyki z jej wnętrza, tak jak ma to miejsce w przypadku naszej Galaktyki.”

Naukowcom udało się także opisać jak promieniowanie emitowane przez gwiazdy wewnątrz Drogi Mlecznej wpływa na produkcję fotonów promieniowania gamma przez interakcje z promieniami kosmicznymi. Promienie kosmiczne to elektrony i protony o wysokiej energii kontrolujące procesy formowania gwiazd i planet jak i procesy ewolucji galaktyk. To właśnie one prowokują reakcje chemiczne w przestrzeni międzygwiezdnej, które z kolei prowadzą do powstawania złożonych i krytycznych dla życia związków chemicznych.

Źródło: RAS

Komentarze

comments