Jak naprawdę wygląda nasza Galaktyka?

Astronomowie z Uniwersytetu Warszawskiego opracowali unikalną w skali światowej mapę 3D naszej Galaktyki. „Przeprowadzone przez nas badania wykazały, że Droga Mleczna jest wygięta dużo bardziej niż wcześniej sądzono”– tłumaczy dr Jan Skowron z Obserwatorium Astronomicznego UW

Na podstawie obserwacji cefeid, czyli stosunkowo młodych gwiazd, liczących mniej niż 250 mln lat, polscy naukowcy określili kształt naszej Galaktyki, tworząc trójwymiarową mapę Drogi Mlecznej. Dokonano tego w ramach projektu OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment), jednego z największych na świecie fotometrycznych przeglądów nieba.

„To badanie jest unikalne w skali światowej właśnie dlatego, że do tej pory nikt poza nami nie obserwował tak dużej części nieba nieustannie przez sześć lat” – wyjaśnia dr Jan Skowron, współautor projektu z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.

Nowa metoda badania

Naukowcy przebadali ponad 2400 cefeid, pulsujących gwiazd olbrzymów, monitorując, jak zmieniały się one na przestrzeni dni i lat, ustalając ich poziom jasności, długość cyklu pulsacji, odległość od Ziemi oraz wiek. Stworzona przez Polaków mapa dostarcza wielu nowych informacji dotyczących nie tylko samej budowy galaktyki, ale także historii jej systemu gwiazdowego.

„Najważniejszą rzeczą w naszym badaniu było ustalenie prawdziwych odległości do gwiazd. Do tej pory nasze wyobrażenie Drogi Mlecznej opierało się na pewnych przesłankach, a prowadzony przez nas projekt pozwolił na bardziej precyzyjny, przestrzenny obraz” – wskazuje Skowron.

Polscy astronomowie w swoich badaniach nie zastosowali dotychczasowych metod poznawania struktur Galaktyki, które opierały się na zliczaniu gwiazd, badaniu rozmieszczania obłoków gazu i porównywaniu Drogi Mlecznej do obrazów innych galaktyk. „Skupiliśmy się na odkryciu gwiazd pulsujących, które okresem zmienności zdradzają nam ich rzeczywiste jasności” – dodaje astronom.

Do projektu wykorzystano polski teleskop zainstalowany w Obserwatorium Las Campanas w Chile, który obserwuje regularnie ponad 2 mld gwiazd. Choć jego praca pozwala na bardzo dokładną klasyfikację i określenie pulsacji cefeid, to jednak nie pokazuje ich właściwej jasności, która jest przyciemniana przez pył międzygwiazdowy. W badaniu użyto więc również danych amerykańskiego satelity, który obserwuje niebo w pasmach podczerwonych, zapewniając bardziej wyrazisty obraz. Dzięki tym porównaniom udało się ustalić rzeczywiste odległości do poszczególnych gwiazd, a co za tym idzie, rozrysować je w trójwymiarowej przestrzeni.

Droga Mleczna nie jest płaska

„Większość cefeid, które posłużyły nam do rozrysowania Galaktyki, to obiekty nowo odkryte. Kiedy zaczynaliśmy, wiedzieliśmy o kilkuset gwiazdach, teraz naliczyliśmy ich już 2400” – podkreśla Jan Skowron.

Dzięki obliczeniu precyzyjnych odległości cefeid na całej długości galaktyki astronomowie odkryli, że dysk galaktyczny jest płaski do odległości 25 tys. lat świetlnych od jego centrum, dalej zaś, na krańcach, ulega zakrzywieniu.

„Mieliśmy podejrzenia, że Droga Mleczna nie jest płaska, ale dopiero teraz możemy to w całości zobaczyć i zbadać jej kształt. Oczywiście to wygięcie jest małe, bo dosłownie ma kilka procent, ale nasza mapa już to pokazuje. W tym właśnie tkwi siła naszego projektu” – dodaje naukowiec.