Neskatoties uz daudzajiem sasniegumiem astronomijas jomā, astronomi joprojām cīnās, lai iegūtu precīzu Piena ceļa galaktikas novērtējumu. Tā kā mēs esam iegulti tā diskā, ir daudz grūtāk novērtēt tā lielumu, struktūru un apmēru - atšķirībā no galaktikām, kas atrodas miljonu (vai miljardu) gaismas gadu attālumā. Par laimi, pateicoties uzlabotajiem instrumentiem un nenogurstošajiem centieniem, progress
Piemēram, astronomu komanda nesen apvienoja jaunākos datus, ko ieguvuši ESA Gaia observatorija ar citu teleskopu infrasarkanajiem un optiskajiem novērojumiem, lai sāktu kartēt joslu formas zvaigžņu kolekciju mūsu Piena ceļa centrā. Šī ir pirmā reize vēsturē, kad astronomi ir spējuši tieši izmērīt šo liegto struktūru.
Gandrīz sešus gadus kosmosa kuģis "Gaia" kopā ar citiem debess ķermeņiem veica astrometriskus novērojumus vairāk nekā 1 miljardam Zvaigžņu Piena ceļa. Rezultātā nepieredzētais katalogs satur datus par to spilgtumiem, pozīcijām, attāluma mērījumiem un kustībām pa debesīm. Līdz šim ir notikušas divas datu izlaišanas - attiecīgi 2016. un 2018. gadā -, kas abas pārveido daudzas astronomijas jomas.
Kā nesenā ESA paziņojumā presei paskaidroja Barselonas universitātes pētnieks un pētījuma galvenais autors Frīdrihs Anderss:
“Īpaši mēs apskatījām divus no zvaigžņu parametriem, kas ietverti Gaia datos: zvaigžņu virsmas temperatūra un “izmiršana”, kas būtībā ir mēraukla tam, cik daudz putekļu ir starp mums un zvaigznēm, aizēnojot to gaismu un padarot to šķiet sarkanāks. Šie divi parametri ir savstarpēji saistīti, taču mēs tos varam novērtēt neatkarīgi, pievienojot papildu informāciju, kas iegūta, peering izmantojot putekļus ar infrasarkanajiem novērojumiem.”
Sava darba labad komanda apvienoja otro Gaia datu izlaidumu ar infrasarkano staru apsekojumiem, ko veica gan zemes, gan kosmosa teleskopi. Pēc tam viņi to izdarīja, izmantojot datora kodu, kuru izstrādāja līdzautore Anna Queiroz un līdzstrādnieki, kas pazīstami kā StarHorse. Šis kods salīdzina novērojumus ar zvaigžņu modeļiem, lai noteiktu virsmas temperatūru, izzušanu un uzlabotu attāluma novērtējumu līdz zvaigznēm.
Tā rezultātā astronomi varēja iegūt attāluma aprēķinus - kas dažos gadījumos bija pat par 20% labāki vai lielāki - apmēram 150 miljoniem zvaigžņu. Tas ļāva viņiem izsekot zvaigžņu izplatībai visā Piena ceļā līdz attālumiem, kas ir daudz lielāki nekā tas, kas būtu bijis iespējams, izmantojot tikai oriģinālos Gaia datus.
Cristina Chiappini, kas ir pētījuma līdzautore, ir pētniece no Leibnica Potsdamas Astrofizikas institūta, kur projekts tika koordinēts. “Ar otro Gaia datu izlaidumu mēs varētu noteikt aptuveni 6500 rādiusu ap Sauli
Kad tas tika izdarīts, viņu dati skaidri atklāja lielu, iegarenu iezīmi mūsu galaktikas centrā, ko veido trīsdimensiju zvaigžņu sadalījums. Tas nebija nekas cits kā Piena Ceļa galaktisko josla, ko astronomi izprot, izpētot citu liegtu spirālveida galaktiku struktūru. Bet Piena ceļa gadījumā astronomiem ir bijušas tikai netiešas norādes.
Tajos ietilpst zvaigžņu skaits infrasarkanajos apsekojumos vai mūsu galaktikas zvaigžņu un gāzes kustības. Bet ar šiem pēdējiem zvaigžņu attāluma ģeometriskajiem mērījumiem astronomi pirmo reizi varēja redzēt šo galaktisko joslu trīsdimensiju telpā. Kā Chiappini apkopoja:
“Galu galā mūs interesē galaktiskā arheoloģija: mēs vēlamies rekonstruēt, kā izveidojās un attīstījās Piena ceļš, un, lai to izdarītu, mums ir jāsaprot katra tā komponenta vēsture.. Joprojām nav skaidrs, kā josla - liels daudzums zvaigžņu un gāze, kas stingri rotē ap galaktikas centru - veidojās, taču ar Gaia un citiem nākamajos gados gaidāmajiem apsekojumiem mēs noteikti esam uz pareizā ceļa, lai to izdomātu.“
Šie jaunākie novērojumi ir arī priekšskatījums tam, kas gaida sabiedrību, kad Gaia komanda 2021. gadā izlaidīs trešo datu izlaidumu. Šajā izlaidumā būs ievērojami uzlaboti attāluma mērījumi daudz lielākam skaitam zvaigžņu. Paredzams, ka tā arī uzlabos astronomu izpratni par komplekso reģionu Piena ceļa centrā.
Tikmēr komanda ar nepacietību gaida nākamo datu izlaišanu no Apache Point observatorijas galaktiskās evolūcijas eksperimenta-2 (APOGEE-2), kā arī gaidāmajām iekārtām, piemēram, 4 metru daudzobjektu apsekojuma teleskopam (4MOST). un Viljama Heršela teleskopa uzlabotā ātruma pētītājs (WHT EAVE).
Ļaujot atklāt jau iepriekš slēptās Piena ceļa struktūras, Gaia dara tieši to, kas bija paredzēts darīšanai: parādiet mums lietas par galaktiku, kuras mēs citādi nevarētu redzēt. Tā kā misija ilgs divus līdz četrus gadus, mēs varam sagaidīt daudzus iespaidīgus atklājumus.
Nesen žurnālā parādījās pētījums, kurā aprakstīti starptautiskās komandas atklājumi Astronomija un astrofizika.
