Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων έχει καθορίσει τα ακριβή σύνορα του Via Láctea όσον αφορά την ικανότητά του να δημιουργεί νέα ουράνια σώματα. Το όριο της περιοχής σχηματισμού άστρων του γαλαξία μας είναι μεταξύ 35.000 και 40.000 έτη φωτός μακριά από το γαλαξιακό κέντρο. Η ανακάλυψη τερματίζει δεκαετίες αβεβαιότητας σχετικά με το πραγματικό μέγεθος της δομής που στεγάζει το Sistema Solar.
Η άνευ προηγουμένου χαρτογράφηση απαιτούσε την ανάλυση πληροφοριών από περισσότερα από 100.000 γιγάντια αστέρια διασκορπισμένα στο διάστημα. Οι ερευνητές έχουν διασταυρώσει εξαιρετικά ακριβείς μετρήσεις θέσης και κίνησης με προηγμένες προσομοιώσεις της κοσμικής εξέλιξης. Το αποτέλεσμα της εργασίας δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Astronomy & Astrophysics. Η νέα μέτρηση αλλάζει θεμελιώδη κατανόηση σχετικά με τη δυναμική της δικής μας διεύθυνσης στο σύμπαν.
Desafio για να χαρτογραφήσει τη γαλαξιακή δομή από μέσα προς τα έξω
Η παρατήρηση του Via Láctea επιβάλλει ένα φυσικό φυσικό εμπόδιο στους επίγειους αστρονόμους. Οι γαλαξίες Estudar που βρίσκονται εκατομμύρια έτη φωτός μακριά είναι συνήθως απλούστερη εργασία από την ανάλυση της δικής μας γειτονιάς. Ο πλανήτης Terra είναι θαμμένος στον γαλαξιακό δίσκο. Το Tentar που σχεδιάζει τα περιγράμματα αυτής της δομής ισοδυναμεί με τη χαρτογράφηση ενός πυκνού δάσους χωρίς να μπορείς να φύγεις από τα δέντρα. Nuvens παχιά στρώματα διαστρικού αερίου και σκόνης εμποδίζουν την προβολή των τηλεσκοπίων σε πολλές κατευθύνσεις.
Apesar των οπτικών εμποδίων, η πρόσφατη τεχνολογία έχει επιτρέψει σημαντικές προόδους στην εξερεύνηση του διαστήματος. Οι επιστήμονες κατάφεραν να καταγράψουν την πρώτη εικόνα της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας Sagitário A*, που βρίσκεται στον πυρήνα του γαλαξία. Οι ομάδες εντόπισαν επίσης ότι ο γαλαξιακός δίσκος παρουσιάζει πτυχώσεις και παραμορφώσεις στις άκρες, απορρίπτοντας την ιδέα μιας τέλειας επίπεδης σπείρας. Το Faltava ανακαλύπτει το ακριβές σημείο όπου ο γαλαξίας χάνει την ικανότητα να συμπυκνώνει υλικό για να ανάψει νέους ήλιους.
Το Idade των Stars αποκαλύπτει το ακριβές σημείο διακοπής
Η λύση στο μυστήριο ήρθε από την ανάλυση της ηλικίας των αστεριών που είναι κατανεμημένα σε όλο το δίσκο. Ο ερευνητής Karl Fiteni, του Universidade του Insubria, στο Itália, ηγήθηκε της έρευνας που εντόπισε ένα σαφές μαθηματικό μοτίβο. Οι σπειροειδείς γαλαξίες αναπτύσσονται από μέσα προς τα έξω κατά την εξέλιξή τους. Ο πυρήνας συγκεντρώνει τα παλαιότερα αστέρια του συστήματος. Conforme η απόσταση από το κέντρο αυξάνεται, η μέση ηλικία των αστεριών σταδιακά μειώνεται.
Η αναμενόμενη συμπεριφορά υπέστη μια ξαφνική αλλαγή στο σημείο των 40 χιλιάδων ετών φωτός μακριά από τον πυρήνα. Η τάση της αστρικής ανανέωσης εξαφανίστηκε εντελώς σε αυτό το σημείο. Τα αστέρια που βρίσκονται πέρα από αυτό το σύνορο άρχισαν να καταγράφουν πολύ μεγαλύτερες ηλικίες. Το γράφημα κατανομής σχημάτισε μια καμπύλη σχήματος U. Το χαμηλότερο σημείο αυτής της γραμμής σήμανε το ακριβές όριο του εργοστασίου αστεριών του Via Láctea.
Para Για να επιτύχει αυτό το επίπεδο ακρίβειας, η διεθνής ομάδα χρησιμοποίησε έναν συνδυασμό τεχνολογικών εργαλείων αιχμής:
- Ο ευρωπαϊκός δορυφόρος Gaia παρείχε τρισδιάστατη χαρτογράφηση δισεκατομμυρίων ουράνιων σωμάτων με πρωτοφανή αστρομετρική ακρίβεια.
- Τα προγράμματα παρατήρησης LAMOST και APOGEE παρείχαν λεπτομερή φασματοσκοπικά δεδομένα για τη χημική σύνθεση των αστεριών.
- Το Supercomputadores επεξεργάστηκε προσομοιώσεις Ν-σώματος για να μοντελοποιήσει τη βαρυτική εξέλιξη του συστήματος για δισεκατομμύρια χρόνια.
Η ενοποίηση αυτών των τριών πυλώνων δεδομένων κατέστησε δυνατή την απομόνωση της συμπεριφοράς γιγάντων αστεριών στα πιο μακρινά και σκοτεινά περιθώρια του γαλαξιακού δίσκου.
Το ακτινωτό Migração ωθεί τα αρχαία αστέρια στις άκρες
Η παρουσία παλαιών αστεριών σε μια μακρινή περιοχή έχει εγείρει νέα ερωτήματα για τους ερευνητές. Η απάντηση στο φαινόμενο βρίσκεται σε μια μηχανική διαδικασία γνωστή ως αστρική ακτινική μετανάστευση. Τα αστέρια που βρέθηκαν στις άκρες του Via Láctea δεν σχηματίστηκαν σε αυτές τις ακραίες συντεταγμένες. Οι Eles γεννήθηκαν στις κεντρικές και πυκνές περιοχές του γαλαξία. Η βαρυτική αλληλεπίδραση με τους σπειροειδείς βραχίονες ώθησε αυτά τα ουράνια σώματα προς τα έξω με αργό και σταθερό τρόπο.
Η κίνηση λειτουργεί σαν ένα κύμα του ωκεανού που σταδιακά απομακρύνει αντικείμενα από την αρχή. Ο Victor P. Debattista, Universidade ερευνητής του Lancashire, επεσήμανε ότι τα αστέρια στον εξωτερικό δίσκο διατηρούν σχεδόν κυκλικές τροχιές. Το τροχιακό χαρακτηριστικό αποδεικνύει ότι τα αστέρια ανήκουν στον αρχικό δίσκο και δεν έφτασαν εκεί μέσω συγκρούσεων με δορυφορικούς γαλαξίες. Το ταξίδι απαιτεί δισεκατομμύρια χρόνια για να ολοκληρωθεί. Apenas τα παλαιότερα αστέρια είχαν αρκετό χρόνο για να φτάσουν το όριο των 40.000 ετών φωτός.
Ο ερευνητής João A. S. Amarante, από τον Universidade Jiao Tong του Xangai, τόνισε τη σημασία της εικονικής μοντελοποίησης στη μελέτη. Οι προσομοιώσεις απέδειξαν ότι η αστρική μετανάστευση αλλάζει το προφίλ ηλικίας του γαλαξιακού δίσκου με προβλέψιμο τρόπο. Τα μαθηματικά μοντέλα επιβεβαίωσαν τις παρατηρήσεις που έγιναν από τα τηλεσκόπια.
Hipóteses για τον αποκλεισμό γεννήσεων νέων αστέρων
Οι επιστήμονες διερευνούν τώρα τους λόγους για τους οποίους ο σχηματισμός άστρων σταματά απότομα στο χαρτογραφημένο όριο. Η αστρονομική κοινότητα εργάζεται με τρεις βασικές υποθέσεις για να εξηγήσει το φαινόμενο. Η πρώτη υποδηλώνει ότι η κεντρική ράβδος του Via Láctea λειτουργεί ως φυσικό μπλοκάρισμα ενάντια στη ροή του αερίου που είναι απαραίτητο για τη δημιουργία αστεριών. Η δεύτερη θεωρία επισημαίνει βαρυτικές παραμορφώσεις στα άκρα του γαλαξιακού επιπέδου. Η τρίτη πιθανότητα δείχνει ότι το αέριο στην εξωτερική περιοχή φθάνει σε ένα ακραίο επίπεδο αραίωσης. Το υλικό δεν μπορεί να κρυώσει αρκετά ώστε να καταρρεύσει και να δημιουργήσει πυρηνική ανάφλεξη.
Ο ερευνητής Joseph Caruana, από τους Universidade και Malta, εκτιμά ότι ο όγκος των δεδομένων που υποβάλλονται σε επεξεργασία οδηγεί σε μια πρωτόγνωρη φάση στη σύγχρονη αστρονομία. Ο συνδυασμός πραγματικών παρατηρήσεων με τεράστια υπολογιστική ισχύ καθιστά δυνατό τον έλεγχο παλαιών θεωριών με μαθηματική ακρίβεια. Η άφιξη νέων οργάνων παρατήρησης υπόσχεται να επιταχύνει τον ρυθμό των ανακαλύψεων.
Τα αστρονομικά προγράμματα 4MOST και WEAVE θα τεθούν σε λειτουργία τα επόμενα χρόνια για την επέκταση της συλλογής δεδομένων. Ο εξοπλισμός θα αναλύσει δισεκατομμύρια επιπλέον αστέρια στις πιο σκοτεινές περιοχές του γαλαξία. Οι πληροφορίες θα βελτιώσουν τις εκτιμήσεις της ηλικίας και της σωστής κίνησης των ουράνιων σωμάτων. Το όριο των 40.000 ετών φωτός δημιουργεί ένα νέο σημείο μηδέν για την κατανόηση της εξελικτικής δυναμικής των σπειροειδών γαλαξιών σε όλο το σύμπαν.