Strumień gwiazd w pobliżu Słońca

Nocne niebo wyśrodkowane na południowym biegunie Galaktyki w tak zwanej projekcji stereograficznej.

Periodyk naukowy Astronomy & Astrophysics opublikował pracę badaczy z Uniwersytetu w Wiedniu, którzy odkryli rzekę gwiazd, tak zwany strumień gwiezdny pokrywający większą część południowego nieba. Strumień ten znajduje się stosunkowo blisko i składa się z co najmniej 4000 gwiazd, które poruszają się razem w przestrzeni od momentu powstania jakiś miliard lat temu. Z uwagi na jego bliskość do Ziemi, strumień stanowi idealne pole, na którym można testować procesy rozrywania gromad, mierzyć pole grawitacyjne Drogi Mlecznej i współczesne populacje planet pozasłonecznych za pomocą kolejnych misji, których zadaniem będzie poszukiwanie egzoplanet. Do swoich badań autorzy artykułu wykorzystali dane zebrane przez satelitę Gaia.

Nasza własna galaktyka, Droga Mleczna, jest domem dla gromad gwiazd o różnych rozmiarach i w różnym wieku. Naukowcy od dawna odkrywają liczne młode gromady w obłokach molekularnych, nieco mniej gromad w średnim i dojrzałym wieku w dysku galaktycznym i jeszcze mniej masywnych, starych, gromad kulistych w halo galaktyki. Owe gromady, niezależnie od ich pochodzenia i wieku, są poddawane oddziaływaniom pływowym na swoich orbitach wokół Galaktyki. Z czasem oddziaływanie grawitacyjne Drogi Mlecznej zaczyna je rozrywać, rozrzucając gwiazdy po zbiorze gwiazd, który całościowo nazywamy Drogą Mleczną.

“Większość gromad gwiazd w dysku galaktycznym rozpada się szybko po narodzinach, bowiem jako takie nie zawierają wystarczająco dużo gwiazd, aby wytworzyć silną studnię potencjału grawitacyjnego, inaczej mówiąc, nie ma w nich wystarczająco dużo kleju, aby utrzymać gwiazdy blisko siebie. Nawet w bezpośrednim otoczeniu Słońca istnieje kilka gromad z wystarczającą masą, aby utrzymać się w całości przez kilkaset milionów lat. Zatem podobne, duże, przypominające strumienie pozostałości gromad lub asocjacji także powinny stanowić element Drogi Mlecznej” mówi Stefan Meingast, główny autor artykułu opublikowanego w A&A.

Dzięki precyzji pomiarów satelity Gaia, autorzy mogli zmierzyć trójwymiarowy ruch gwiazd w przestrzeni. Dokładnie przyglądając się rozkładowi pobliskich gwiazd poruszających się w tę samą stronę, jedna konkretna grupa gwiazd, jeszcze nie znanych i nie badanych, szybko przykuła uwagę naukowców. Była to grupa gwiazd, która wykazywała dokładnie oczekiwane cechy gromady gwiazd, które powstała razem, ale została rozerwana przez oddziaływanie grawitacyjne Drogi Mlecznej.

“Poszukiwanie pobliskich strumieni w dysku przypomina przysłowiowe poszukiwanie igły w stogu siana. Astronomowie patrzyli na i przez ten nowy strumień gwiazd przez długi czas, bowiem pokrywa on większą część nocnego nieba, ale dopiero teraz uświadomili sobie, że on tam jest, i jest ogromny i jest zdumiewająco blisko Słońca” mówi Joao Alves, drugi autor artykułu. “Odkrywanie nowych rzeczy tak blisko domu jest bardzo przydatne, bowiem nie są one wtedy zbyt ciemne lub zamglone i pozwalają na dużo dokładniejsze badania, co jest wprost marzeniem astronomów”.

Z uwagi na ograniczenia obserwacji Gaia, badacze wybrali tylko 200 źródeł. Ekstrapolacja ponad te limity wskazuje, że strumień powinien zawierać co najmniej 4000 gwiazd, przez co struktura jest masywniejsza od większości gromad jakie znamy w otoczeniu Słońca. Autorzy określili także wiek strumienia na około miliard lat. Można zatem stwierdzić, że strumień już czterokrotnie okrążył galaktykę – to wystarczająca liczba na powstanie strumieni wskutek oddziaływań grawitacyjnych z dyskiem Drogi Mlecznej.

“Jak tylko zbadaliśmy tę konkretną grupę gwiazd bardziej szczegółowo, wiedzieliśmy, że odkryliśmy to czego szukaliśmy. Współczesną strukturę przypominającą strumień, rozciągającą się na setki parseków na jednej trzeciej nieba” mówi Verena Furnkranz, współautorka i magistrantka na Uniwersytecie w Wiedniu.

Źródło: A&A

Artykuł naukowy: http://dx.doi.org/10.1051/0004-6361/201834950