De Melkweg ziet er heel anders uit dan we dachten

[univers]

De Melkweg en zijn sterren worden in meer detail in kaart gebracht in een paper.
Geleverd: Chao Liu / Nationale astronomische observatoria, Chinese Academie van Wetenschappen

De Melkweg is "S-vormig", volgens een nieuwe 3D-kaart van ons huis in de kosmos. En hoe verder u komt, hoe vervormder het wordt.

De kaart biedt een "ongekend beeld van de Melkweg", zei co-auteur Richard de Grijs van Macquarie University.

Het artikel, dat vandaag werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Astronomy , brengt de locatie van meer dan 1.000 heldere jonge sterren in beeld in onze Melkweg.

De Melkweg is een spiraalvormig sterrenstelsel dat 250 miljard sterren bevat, waarvan de meeste zich in de binnenste regionen bevinden.

Astronomen hebben lang gedacht dat de melkweg waarin we leven verwrongen is, gebaseerd op waarnemingen van gaswolken die tussenin zitten en zich ongeveer twee keer zo ver uitstrekken als de sterren.

"Maar wat we hier hebben gezien, is dat de jonge sterren [in de stellaire schijf] ook kromgetrokken zijn", zei professor De Grijs.

Wat nog belangrijker is, het patroon van de sterren wees erop dat de Melkweg niet alleen kromgetrokken was, maar verdraaid in een S-vorm - een fenomeen dat bekend staat als precessie.

"Waarschijnlijk is dit veroorzaakt doordat de hoofdschijf, waar de meeste sterren zich bevinden, ronddraait en zich achter de buitenste laag voortbeweegt, zodat je een beetje een verwrongen spiraalpatroon krijgt in die verwrongen laag", zei Professor De Grijs.

"Dat is te zien in een aantal andere sterrenstelsels, maar nooit voor onze eigen Melkweg."

Professor De Grijs zei dat de nieuwe kaart kan helpen bij het jagen op donkere materie, eraan toevoegend dat het als een "maatstaf" voor ander werk zou kunnen dienen, zoals de Gaia-telescoop van het European Space Agency om een ​​miljard sterren in de Melkweg in kaart te brengen.

Kosmische bakens werpen licht op onze melkweg
Om de kaart te maken, concentreerden professor de Grijs en collega's van de Chinese Academie van Wetenschappen zich op 1339 pulserende bakens die bekend staan ​​als Cepheid-sterren.

Deze jonge, blauwe sterren, die 20 keer zo massaal en 100.000 keer helderder zijn dan onze zon, worden door astronomen gebruikt om afstanden over de kosmos te berekenen.


RS Puppis is een van de helderste bekende Cepheid-sterren in de Melkweg.
Geleverd: NASA / ESA / Hubble Heritage Team (STScl / AURA) -Hubble / Europe Collaboration

Om dit te doen berekenen ze de tijd die de ster nodig heeft om op te fleuren en schatten hoe lichtgevend de ster is - de intrinsieke helderheid - en deze te vergelijken met de waargenomen werkelijke helderheid - de schijnbare helderheid.

"Het verschil tussen de intrinsieke helderheid die u verwacht en de schijnbare helderheid die u waarneemt, is een directe maat voor de afstand tot de ster, op voorwaarde dat u weet hoeveel stof er is tussen u en de ster", legt professor De Grijs uit.

Om door het stof te snijden, baseerden professor de Grijs en zijn collega's zich op waarnemingen van Cepheid-sterren gemaakt met behulp van de Wide-Field Infrared Survey Explorer, die langere golflengten detecteert dan zichtbaar licht.

De gegevens laten zien dat, hoewel de meeste sterren beperkt zijn tot een dunne schijf die door de zwaartekracht bijeengehouden wordt, de zwaartekracht zwakker wordt naar de buitenste regionen waar er minder sterren zijn.

"Op grote afstanden is de zwaartekracht van de binnenste delen van de Melkweg niet zo sterk meer, en dus wordt elke afwijking van een platte schijf vergroot, dus dat is wat we daar zien."

Professor De Grijs zei dat het begrijpen van de dynamiek en verdeling van de massa kan helpen bij de jacht naar donkere materie - een mysterieuze substantie die alleen in wisselwerking treedt met ons universum door zijn aantrekkingskracht.

"Het grootste deel van de Melkweg bestaat uit donkere materie - we weten niet wat het is, we weten gewoon dat er veel mis is", legde hij uit.

"Het feit dat de buitenste schijf van de Melkweg niet beperkt is tot het dunne vlak, kan ons misschien iets vertellen over waar de donkere materie zich bevindt en hoe belangrijk die straal is."

Gaia is de heilige graal van de wetenschap van de Melkweg
Astronoom Naomi McClure-Griffiths van de Australian National University zei dat de nieuwe studie bevestigde wat we al wisten over onze melkweg, maar op een "andere en misschien wel betrouwbaardere manier".

"Het papier zegt dat de sterren overeenkomen met het waterstofgas", zei professor McClure-Griffiths, die twee jaar geleden een team leidde dat de waterstofgaswolken van het sterrenstelsel in kaart bracht.

Maar in de toekomst, zei ze, zal de Gaia-telescoop de manier veranderen waarop we de Melkweg zien.


De Gaia-telescoop zal een miljard sterren in kaart brengen in de Melkweg.
Geleverd: ESA / ATG medialab ESO / S.Brunier

"Gaia is de prachtige heilige graal voor alle wetenschap in de melkweg", zei professor McClure-Griffiths.

"In een studie als deze konden ze niet alleen de 3D-structuur van de melkweg in kaart brengen, maar ze konden ook kijken naar hoe de melkweg beweegt, wat de dynamische informatie geeft over waar dingen waren en hoe de dingen zullen gaan en dat wordt veel meer interessant, "zei ze.

Joss Bland-Hawthorn, directeur van het Sydney Institute for Astronomy aan de Universiteit van Sydney, was het ermee eens dat de nieuwe studie een eerste stap was, die in meer detail zou worden opgevolgd door observatoria zoals de Gaia-ruimtetelescoop.

"Dit is waarschijnlijk de schoonste demonstratie van de schering in sterren en het ziet er anders uit dan de warp in gas," zei professor Bland-Hawthorn, die ook niet betrokken was bij de nieuwe studie.

Maar we weten niet echt wat deze warps veroorzaakt, voegde hij eraan toe.

"Het is geen eenvoudige warp, en zoals de auteurs zeggen, heeft een sterke precessie in verband daarmee," zei Professor Bland-Hawthorn.

Vorig jaar ontdekte de Gaia-telescoop rimpelingen in de Melkweg, mogelijk gecreëerd door een nauwe ontmoeting met een enorm dwergstelsel ongeveer 300-900 miljoen jaar geleden.

De vraag is of de schering "inwendig in de Melkweg is of wordt veroorzaakt door dwergsterrenstelsels, of iets dat duister en ongezien is? De tijd zal het uitwijzen," zei hij.

https://www.abc.net.au/news/science/201 ... p/10776906