Droga Mleczna odkształca się na krawędziach

Wizja artystyczna zakrzywionego dysku Drogi Mlecznej. Źródło: CHEN Xiaodian

Dysk Drogi Mlecznej nie jest ani stabilny ani płaski. Zamiast tego im dalej od centrum Drogi Mlecznej tym bardziej jest on odkształcony – twierdzą astronomowie z obserwatorium astronomicznego Chińskiej Akademii Nauk (NAOC).

Z dużej odległości, galaktyka wyglądałaby jak cienki dysk gwiazd w ciągu kilkuset milionów lat okrążający swój obszar centralny, w którym setki miliardów gwiazd wraz z dużą ilością ciemnej materii dzięki grawitacji utrzymują się razem.

Jednak przyciąganie grawitacyjne staje się słabsze z dala od wewnętrznego obszaru Drogi Mlecznej. W zewnętrznej części dysku naszej galaktyki, atomy wodoru tworzące większość gazowego dysku Drogi Mlecznej nie są już związane z jego cienką płaszczyzną, a nadają mu wygląd przypominający literę S.

“Niezwykle trudno jest określić odległości ze Słońca do składników zewnętrznego gazowego dysku Drogi Mlecznej jeżeli nie wiemy jak ten dysk w rzeczywistości wygląda” mówi dr Chen Xiaodian, badacz z NAOC oraz główny autor opracowania opublikowanego dzisiaj w periodyku Nature Astronomy.

“Niemniej jednak ostatnio opublikowaliśmy nowy katalog dobrze znanych gwiazd zmiennych, tzw. cefeid, do których pomiary odległości wykonujemy z dokładnością do 3-5 procent”. Owa baza danych pozwoliła zespołowi badaczy opracować pierwszy, precyzyjny, trójwymiarowy obraz Drogi Mlecznej aż po odległe zewnętrzne jej krawędzie.

Trójwymiarowy rozkład klasycznych cefeid w zakrzywionym dysku Drogi Mlecznej. Na dole: precesja zakrzywienia węzłów promienia galaktocentrycznego. Źródło: Chen Xiaodian

Klasyczne cefeidy to młode gwiazdy, które są od czterech do dwudziestu razy masywniejsze od Słońca i nawet 100 000 razy od niego jaśniejsze. Taka wysoka masa gwiazdy wskazuje, że żyją one szybko i umierają młodo, bardzo szybko przepalając zapasy swojego paliwa, czasami w ciągu zaledwie kilku milionów lat. Charakteryzują się one pulsacjami o okresie od dni do miesięcy, które obserwujemy jako zmiany ich jasności. W połączeniu z obserwowaną jasnością cefeid, okres ich pulsacji można wykorzystać do uzyskania wiarygodnych odległości.

“Ze zdumieniem odkryliśmy, że w 3D nasz zbiór 1339 cefeid i dysk gazowy zgadują się w tych samych miejscach. To nowe informacje wiele nam mówią o procesie formowania naszej galaktyki” mówi prof. Richard de Grijs z Uniwersytetu Macquarie w Sydney oraz współautor opracowania. “Co być może ważniejsze, w zewnętrznych rejonach Drogi Mlecznej odkryliśmy, że dysk gwiazd w kształcie litery S jest odkształcony w coraz to bardziej odkształconą spiralę.

To przypomniało zespołowi wcześniejsze obserwacje dziesiątek innych galaktyk, które także przypominały takie stopniowo odkształcane spirale. “Łącząc nasze wyniki z tymi pozostałym obserwacjami, doszliśmy do wniosku, że odkształcona spirala Drogi Mlecznej najprawdopodobniej spowodowana jest przez momenty obrotowe masywnej wewnętrznej części dysku” mówi dr Liu Chao, współautor artykułu.

“Nowe dane o morfologii tworzą nową, zaktualizowaną mapę do badań ruchu gwiazd w naszej galaktyce oraz pochodzenia dysku Drogi Mlecznej” mówi dr Deng Licai, badacz z NAOC.

Źródło: Chińska Akademia Nauk

Author: Radek Kosarzycki

Niedoszły astronom. Prawie filolog. Aspołeczny popularyzator nauki. Kulturalny cham.