W dość nietypowy sposób naukowcy odkryli nową właściwość naszej galaktyki. Dyskusja, która wywiązała się na Twitterze, doprowadziła do potwierdzenia tezy, że zgrubienie centralne galaktyki ma kształt X. W badaniach zostały wykorzystane dane zebrane przez WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) – teleskop kosmiczny pracujący w zakresie podczerwieni.

W maju 2015r., Dustin Lang, pracujący w Instytucie im. Dunlapa na Uniwersytecie w Toronto, opublikował na Twitterze mapy galaktyki powstałe na podstawie danych zebranych przez WISE w 2010r. Wiele ważnych elementów galaktyki jest zasłoniętych przez pył, dlatego przeprowadzane są obserwacje w podczerwieni, dzięki temu można zobaczyć struktury niedostrzegalne w świetle widzialnym. Lang wykorzystał dane z WISE, by stworzyć mapę galaktyk, znajdujących się daleko od naszej Drogi Mlecznej. Mapa jest dostępna w internecie

Jednak co innego wzbudziło szczególne zainteresowanie astronomów. Niektórzy zwrócili uwagę na wygląd zgrubienia centralnego naszej galaktyki. W porównaniu do płaskiego dysku, zgrubienie, przypominające piłkę do futbolu amerykańskiego, wydaje się trójwymiarowe. Dane z WISE ukazały zaskakującą strukturę wewnątrz zgrubienia. Melissa Ness, badacz naukowy z Instytutu Astronomicznego Maxa Plancka w Heidelbergu, zaobserwowała tę strukturę i skontaktowała się z Langiem.

Ness i Lang spotkali się kilka tygodni później podczas konferencji w Michigan. Zdecydowali się na współpracę nad analizą zgrubienia centralnego używając map stworzonych przez Langa. W rezultacie, opublikowali w „Astronomical Journal”, dokument potwierdzający rozkład gwiazd w zgrubieniu, formujących kształt X.

Melissa Ness uważa, że zrozumienie takiego ukształtowania się zgrubienia centralnego, jest niezbędne by poznać naturę kluczowych procesów, które nadały obecny kształt naszej galaktyce.

Droga Mleczna jest przykładem galaktyki posiadającej dysk galaktyczny – rotujący zbiór gwiazd i gazu. Kiedy płaski dysk i gwiazdy są wystarczająco masywne, może uformować się poprzeczka, zawierająca gwiazdy poruszające się po prostopadłościennej orbicie wokół centrum galaktyki. Droga Mleczna również posiada porzeczkę, tak samo jak ok. 2/3 bliskich galaktyk.

Po pewnym czasie, poprzeczka może stać się niestabilna i wybrzuszyć się w centrum. Tak powstałe zgrubienie będzie zawierać gwiazdy krążące promieniście wokół centrum galaktyki prostopadle do jej płaszczyzny. Obserwowane z boku, gdy orbitują, wyglądałyby jakby rozmieszczone były w pudełku. Według najnowszych badań, wewnątrz tej struktury, drogi gwiazd krzyżują się w centrum galaktyki tworząc kształt X.

Aby ujrzeć strukturę w kształcie X, naukowcy złożyli ze sobą zdjęcia z teleskopu WISE oraz wynik modelu jak były by gwiazdy rozmieszczone w symetralnym zgrubieniu centralnym galaktyki.NASA/JPL-Caltech/D.Lang

Aby ujrzeć strukturę w kształcie X, naukowcy złożyli ze sobą zdjęcie z teleskopu WISE oraz wynik modelu jak byłyby gwiazdy rozmieszczone w symetralnym zgrubieniu centralnym galaktyki.

Zgrubienie centralne może powstać również podczas zderzenia galaktyk. Jednak Droga Mleczna nie zderzyła się z żadną większą galaktyką w czasie ostatnich 9 miliardów lat.

Na zdjęciach z WISE wyraźnie widać kształt pudełka i X wewnątrz niego, które świadczą o tym, że wewnętrzne procesy formowania sie galaktyki napędzały kształtowanie się zgrubienia centralnego.” opowiada Ness. „Wzmacnia to też przekonanie, że nasza galaktyka wiodła dość spokojne życie, bez żadnych większych zderzeń z innymi galaktykami odkąd powstało zgrubienie, ponieważ inaczej jego struktura zostałaby zaburzona.

Nie jest to pierwszy raz, kiedy zaobserwowano wewnętrzną strukturę w kształcie X, ale tym razem jest ona najbardziej wyraźna. Zdjęcia z satelity COBE (Cosmic Background Explorer – pierwszy satelita naukowy zajmujący się badaniem mikrofalowego promieniowania tła, wystrzelony w 1989r.) sugerowały, że zgrubienie przybrało formę prostopadłościanu. W 2013r, naukowcy z Instytutu Fizyki Pozaziemskiej Maxa Plancka opublikowali mapy 3D Drogi Mlecznej, które również zawierały widok na strukturę w kształcie X.

Trwające, dodatkowe badania mają na celu przeanalizować dynamikę i inne właściwości gwiazd w zgrubieniu Drogi Mlecznej.

Współpraca przy badaniach była dla Langa nowym doświadczeniem. Jego specjalnością są badania komputerowe dotyczące fenomenów astronomicznych, występujących na dużą skalę, a nie dynamiki i struktury naszej galaktyki. Jednak był w stanie działać na nowym polu dzięki mapom opublikowanym na portalu społecznościowym i ogólnodostępnym danym z teleskopu WISE.

Dla mnie, jest to bardzo interesujący przykład badań, które wyniknęły z ogromnego zestawu ogólnodostępnych danych” powiedział. „Jestem bardzo zadowolony, że moje mapy nieba zostały wykorzystane by odpowiedzieć na pytania, o których istnieniu nawet nie zdawałem sobie sprawy”.

WISE jest operowany przez JPL na potrzeby Naukowego Dyrektoriatu Misyjnego należącego do NASA. Satelita został wprowadzony w stan hibernacji w 2011r. po podwójnym przeskanowaniu całego nieba. Został wybudzony w 2013r. i przemianowany na NEOWISE w momencie otrzymania nowej misji – identyfikowania obiektów w bliskim sąsiedztwie Ziemi, potencjalnie stanowiących zagrożenie dla naszej planety.

Autor

Anna Wizerkaniuk
Anna Wizerkaniuk

Redaktor portalu astronomicznego AstroNET, członek Zarządu Klubu Astronomicznego Almukantarat