Apa yang telah dipelajari para astronom dari peta baru Bima Sakti dari Teleskop Antariksa Gaia

Tinjauan dari beberapa penemuan paling penting yang dibuat atas dasar peta galaksi baru yang diperoleh oleh Gaia Observatory

Peta surgawi dari Bima Sakti dan satelitnya, dibuat oleh Gaia berdasarkan pengukuran hampir 1,7 miliar bintang

Pada 25 April, Teresa Antoya dari Universitas Barcelona menjadi salah satu dari ribuan astronom yang mengunduh dan mulai mempelajari peta lengkap Bimasakti yang dibuat oleh pesawat ruang angkasa Gaia dari Badan Antariksa Eropa. Dalam waktu kurang dari sehari, mereka dan rekan-rekan mereka melaporkan penemuan substruktur yang sebelumnya tak terlihat di seluruh Galaksi: "Bentuk dalam bentuk lengkungan, cangkang keong dan pegunungan," catat mereka, yang masing-masing memberikan petunjuk tentang masa lalu yang misterius dari Bimasakti.

Pekerjaan Antoya adalah salah satu dari seluruh aliran pekerjaan yang dimulai setelah keluaran data kedua yang lama ditunggu-tunggu dari satelit Gaia, diluncurkan pada 2013, dan sejak itu menandai lokasi, kecerahan, dan warna 1,7 miliar bintang Bimasakti, serta kecepatan 1,3 miliar dari bintang-bintang ini. (Pada bulan September 2016, tim satelit merilis peta pertama yang menandai lokasi dan kecerahan hanya 1,1 miliar bintang). Para astronom yang sebelumnya memiliki katalog berisi 2,5 juta bintang paling terang di Galaxy menyambut era baru astronomi presisi. Dan di sini adalah penemuan paling penting yang dibuat berdasarkan data baru.

Stream bintang

Tim Prancis menerapkan algoritma STREAMFINDER yang telah disiapkan sebelumnya [mencari aliran] ke data Gaia, dan segera menemukan jaringan kaya "aliran bintang" yang bergerak bersama ke dalam dan di sekitar bintang-bintang Bima Sakti. "Idenya adalah untuk melacak pergerakan arus ini ke masa lalu, dan mempelajari masa lalu Galaksi dan sejarah pembentukannya," kata Chiati Malkhan dari Universitas Strasbourg, penulis utama pekerjaan yang menggambarkan penemuan ini di bidang "arkeologi galaksi".

Melimpahnya fluks bintang - yang dianggap sebagai konsekuensi galaksi kecil-satelit dan gugus bintang kecil yang tertata secara gravitasi - berpotensi dapat memecahkan "masalah satelit yang hilang", pertanyaan mengapa hanya ada sekitar 50 galaksi-satelit di sekitar Bima Sakti, terlepas dari fakta bahwa di komputer Ada ratusan simulasi pembentukan galaksi. Misteri lain adalah mengapa satelit dari Bima Sakti berada di bidang yang sama, meskipun simulasi menunjukkan bahwa mereka seharusnya terbentuk di semua sisi. Malkhan dan rekan-rekannya berharap untuk mengklarifikasi atau menyelesaikan masalah ini dengan pesawat dengan "analisis statistik dari struktur dan dinamika satu set besar aliran."


Stellar mengalir di belahan utara dan selatan; warna menunjukkan laju aliran mereka.

Kelompok lain menggunakan data Gaia untuk mempelajari secara terperinci aliran galaksi terpanjang. Rupanya, serpihan materi gelap tak terlihat memiliki efek mengganggu pada gerakan beberapa bintang, yang menunjukkan bahwa aliran ini dapat digunakan untuk membangun peta substruktur materi gelap di seluruh galaksi.

Dwarf kecepatan

Selama beberapa dekade, ahli astrofisika berdebat tentang asal usul supernova Tipe Ia - ledakan bintang yang berfungsi sebagai "lilin standar" untuk memperkirakan jarak kosmik. Menggunakan data dari Gaia dan pengamatan selanjutnya dari teleskop, Ken Sheen dari University of California di Berkeley dan rekannya menemukan bukti yang meyakinkan untuk teori “detonasi ganda degenerasi ganda, D6.”

Skenario D6 dimulai dengan dua katai putih - inti padat bintang mati seukuran planet - dalam orbit yang saling berdekatan. Menurut teori, kurcaci yang lebih masif harus mulai merobek materi dari yang kurang masif, dan dengan begitu cepat dan keras bagian helium dalam materi transit meledak. Ledakan ini memunculkan ledakan karbon dan oksigen dalam kerdil yang lebih masif, akibatnya meledak, menciptakan supernova Ia. Katai putih kedua, karena tidak ada yang memegangnya, hancur dan terbang ke angkasa dengan kecepatan tinggi.

Di antara data, Gaia Shen dan rekannya menemukan tiga "katai putih super cepat" yang bergegas melalui Galaxy dengan kecepatan lebih dari 1000 km / s, yang cukup untuk melarikan diri dari gaya tarik gravitasinya. Mereka mengklaim bahwa penemuan mereka menyediakan "konfirmasi awal" dari skenario D6. Dalam sebuah surat, Scheen mengatakan bahwa memahami sejarah supernova Tipe Ia akan mengurangi ketidakpastian dalam pengukuran jarak kosmik dan pengayaan kimia galaksi dengan ledakan supernova.

Galaksi kecil, lubang hitam besar

Para astronom Inggris telah melacak asal-usul bintang super cepat lainnya, yang, ternyata, berasal dari pusat Awan Magellan Besar , bulan satelit terbesar di Bima Sakti. Dan ini hanya dapat berarti satu hal: bahwa bintang menerima akselerasi karena efek sling, melewati lubang hitam besar di pusat Awan Magellan Besar. Di pusat galaksi ukuran penuh, lubang hitam besar hampir selalu mengintai, yang asalnya tetap menjadi misteri. Kehadiran mereka di beberapa galaksi kecil menjelaskan teka-teki itu.


Bintang-bintang berputar searah jarum jam di sekitar pusat Big Magellanic Cloud, satelit satelit terbesar di Bima Sakti

Masalah Hubble

Pada tahun 1998, Adam Riess dan para astronom lainnya berdasarkan jarak ke tipe Ia supernova menyarankan bahwa Semesta mengembang dengan percepatan di bawah pengaruh "energi gelap". Menariknya, mengenai laju ekspansi yang tepat (dikenal sebagai " konstanta Hubble "), perkiraan berdasarkan supernova berbeda 8% dari perkiraan berdasarkan cahaya yang berasal dari Semesta awal, bahkan jika kita memperhitungkan akselerasi yang diberikan oleh energi gelap dari mereka. sejak itu Ini adalah salah satu misteri kosmologi terbesar.

Sekarang, Riss dan rekannya menggunakan data Gaia untuk lebih akurat mengukur jarak ke Cepheids , memungkinkan mereka untuk mengkalibrasi jarak untuk mengetik Ia supernova. Ini memungkinkan mereka untuk membuat pengukuran paling akurat dari konstanta Hubble menggunakan supernova, yang hanya meningkatkan ketidaksesuaian antara perkiraan dan pengamatan dari Semesta awal ini.

Revolusi galaksi

Sementara banyak peneliti sedang mempelajari populasi bintang yang beragam dan dinamika Galaksi, Laura Watkins dari Space Research Institute menggunakan teleskop ruang angkasa dan rekan-rekannya menggunakan gerakan gugusan bintang yang bergerak dalam orbit di Bima Sakti untuk memperkirakan massa Galaksi . Mereka mengatakan bahwa, mengingat materi gelap, itu adalah sekitar 1,5 triliun massa matahari. Joshua Simon dari Carnegie Institute of Sciences menganalisis populasi galaksi satelit yang jauh dan menemukan bahwa mereka semua sekarang berada dalam jarak terdekat dalam orbitnya di sekitar Bima Sakti. Kebetulan ini tampaknya “aneh,” seperti yang ditulis Simon dalam surat itu. "Saya kira kita tidak punya cukup waktu untuk mengetahui semua konsekuensi dari hasil ini." "Kami tahu bahwa data dari Gaia akan merevolusi," tambah Simon. Dan para astronom akan memetik manfaatnya dalam beberapa tahun mendatang.