Elkészült a Tejútrendszer eddigi legpontosabb 3D térképe (videó)

Az obszervatórium összegyűjtött adataból a csillagászok nemrég kiadtak egy új 3D-s atlaszt a galaxisunkról és az űrben mozgó csillagairól.

A galaxis eddigi legrészletesebb 3D-s térképe segít a tudósoknak a rejtélyek feltárásában az univerzum tágulásával és a naprendszer jövőjével kapcsolatos kutatásokban.

Mi az a Gaia?

A 2013-ban indított Gaia obszervatórium célja a galaxis lehető legtöbb csillagának megfigyelése.

Úgy tervezték, hogy a csillagok helyzetét, távolságait, mozgásait és fényerejét minden eddiginél nagyobb pontossággal mérje, s hogy körülbelül 1 milliárd objektumot katalogizáljon.

Az új térkép

A legfrissebb adatok kétmilliárd csillag helyét és mozgását mutatják be.

Az új térkép szerint Naprendszerünk pályája másodpercenként hét milliméterrel gyorsul a galaxis közepe felé – írja az MIT Technology Review.

Az adatok segíthetnek a csillagászoknak számos tudományos kérdés megválaszolásában, például abban, hogy miként alakult ki a Tejútrendszer, merre tart a Naprendszer és más csillagrendszerek, mennyire tágul az univerzum.

A Gaia korábbi adataival számították ki a Tejútrendszer térfogatát, s azt is, hogy hány Nap-szerű csillag körül keringhet a Föld-szerű bolygó.

Most újabb katalógust állított össze az adatok feldolgozásán fáradozó több száz csillagász alkotta konzorcium, még több, immár csaknem három évnyi megfigyelési adatot feldolgozva. A konzorcium tagjaként a ELKH Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont (CSFK) négy kutatója:

Molnár László, Plachy Emese, Szabados László és Szegedi-Elek Elza vettek részt a munkában.

Anthony Brown (Leideni Egyetem, Hollandia), a Gaia tudományos konzorcium vezetője elmondta, azt tervezték, hogy a munkát szeptemberre befejezik, de ez a járvány miatt nem valósulhatott meg.

Pontosabban tudjuk, hol vagyunk

A végül decemberre elkészült adatközlés már több mint 1,8 milliárd csillag pozícióit és fényességeit, valamint mintegy 1,5 milliárd csillag távolságait tartalmazza, bőven túlszárnyalva az előzetes várakozásokat.

Az új katalógusban a kutatók kiemelt figyelmet szenteltek a Nap száz parszeken, vagyis 326 fényéven belüli szomszédainak feltérképezésére.

A kihívást itt főleg a legkisebb, leghalványabb csillagok azonosítása jelentette: a szomszédaink többsége ugyanis apró kis vörös törpecsillag, ami kisebb távcsövekkel sem feltétlen látható. Az adatok alapos átvizsgálása után kiderült, hogy több mint háromszázezer csillag esik ebbe a térrészbe, nagyjából megtízszerezve az ismert csillagszomszédaink számát. De ha csak a körülbelül 80 fényéven (25 parszeken) belüli csillagok számát nézik, az is egy csapásra megduplázódott.

A Gaia közelicsillag-katalógusán keresztül végre lehetőségünk nyílik, hogy pontos képet kapjunk nem csak arról, mennyi és milyen más csillag veszi körül a Napot, hanem arról is, ezek honnan kerültek ide, és hova tartanak„ – hangsúlyozzák a tudósok.

Ez itt nem a poros és unalmas vég

A csillagok sebessége alapján sikerült például több mint 16 ezer együtt mozgó párt, vagyis kettőscsillag-rendszert azonosítani. Azt is kiszámolták, merre keringenek tovább a csillagok a Tejútrendszerben. Kiderült, hogy a

legnagyobb részük, a Naphoz hasonlóan, a Tejút korongjában jár körbe, kis részük viszont csak átutazóban van itt,

és meredek pályákon keringve haladnak el éppen mellettünk. De minden csillag pályája kicsit más.

A 2020-as adatközlésben a közeli csillagok mellett kiemelt szerepet kaptak a Tejútrendszer szélén és azon túl lévő csillagok is.

„A Tejútrendszer pereméről kiderült, hogy az nem csak a poros és unalmas végeket jelenti: sőt, éppen a Tejút korongjának széle az, ami a legjobban megérzi, amikor más kisebb galaxisok nekiütköztek. A csillagok térbeli eloszlása és sebességeik a mai napig őrzik ezeknek az ütközéseknek a nyomát, amelyek pontos felderítése és modellezése még sok munkát fog igényelni.”

Mint írják, hasonlóan összetettnek bizonyult a két legnagyobb kísérőgalaxisunk, a Kis és Nagy Magellán-felhők története is. ”A Gaia segítségével már képesek vagyunk feltérképezni, hogyan forog a két galaxis, és hogy miként mozognak bennük a fiatal és öreg, a spirálkarokban vagy azokon kívül található csillagok. Sőt, a két felhőt összekötő híd csillagairól is ki lehetett mutatni, hogy a Kis Magellán-felhő felől áramlanak át a Nagyra„. Ezek az új Gaia-adatok is bőséges munkával szolgáltatnak most a galaxisokat számítógépekkel felépítő, elméleti modelleket készítő csillagászoknak.

További eredmény, amelynek megszületésére nem is számítottak a kutatók, 34 hónapnyi adatból, a Naprendszer gyorsulásának megmérése lett. Az már régóta ismert, hogy a Nap és bolygói milyen sebességgel keringenek a Tejúrendszerben: minden másodpercben 230 kilométert teszünk meg, és így is több, mint 200 millió évbe telik, amíg egy kört megteszünk a galaxisunkban. Azt viszont már jóval nehezebb megmérni, hogy milyen mértékben változik ez a keringési sebesség. A Gaia számára látható legtávolabbi égitestek, nagyon fényes, de nagyon távoli galaxisok látszólagos elmozdulásai vezették végül nyomra a csillagászokat.

„Az eredmények alapján egyenesen a Tejútrendszer középpontja felé gyorsulunk, de ez persze nem azt jelenti, hogy lassan zuhanunk a központi fekete lyuk felé, hanem azt, hogy a gravitációja így görbíti a Naprendszer mozgását, hogy az pályán maradjon körülöttek.”

A kiszámolt gyorsulás „elképesztően apró mértékűnek bizonyult”:

ilyen tempóban jó négyszáz évbe telne álló helyzetből indulva egy hétköznapi futó sebességét felvenni.

A konzorcium, és így a CSFK több tagja is már dolgozik a 2022-re tervezett, következő katalógus elkészítésén. Közleményük szerint az űrtávcső pedig várhatóan képes lesz 2025-ig méréseket gyűjteni, így a húszas évek végéig tovább fog pontosodni a Tejútrendszerről alkotott térképünk.

Az eredményeket bemutató öt szakcikk az Astronomy & Astrophysics folyóiratban jelenik meg. A magyar kutatók munkáját az MTA Lendület programja, az MTA Prémium Posztdoktori Kutatási Programja és az NKFIH kiemelkedő eredményű kutatócsoportoknak szóló pályázata támogatta.

Borítóképünk illusztráció