Gaia rozplątuje gwiezdne sznury Drogi Mlecznej

Zgodnie z nowymi badaniami danych pochodzących z Gaia gwiezdne „rodzeństwo” woli trzymać się razem w długotrwałych, podobnych do sznurów grupach, zamiast opuszczać miejsce swoich narodzin młodo, jakby tego oczekiwano.

Badanie rozmieszczenia i historii gwiezdnych mieszkańców naszej galaktyki jest szczególnie trudne, ponieważ wymaga od astronomów określenia wieku gwiazd. Nie jest to wcale trywialne, ponieważ „przeciętne” gwiazdy o podobnej masie, ale w różnym wieku, wyglądają bardzo podobnie.

Aby dowiedzieć się, kiedy gwiazda się uformowała, astronomowie muszą spojrzeć na populacje gwiazd, które prawdopodobnie powstały w tym samym czasie – ale wiedza o tym, które gwiazdy są rodzeństwem, stanowi kolejne wyzwanie, ponieważ gwiazdy niekoniecznie przebywają długo w gwiezdnych żłobkach, w których powstały.

„Aby zidentyfikować, które gwiazdy powstały razem, szukamy gwiazd poruszających się podobnie, ponieważ wszystkie gwiazdy, które powstały w tym samym obłoku lub gromadzie, poruszałyby się w podobny sposób” – mówi Marina Kounkel z Western Washington University w USA i główna autorka nowego badania.

„Wiedzieliśmy o kilku takich ‘współporuszających się” gromadach gwiazd w pobliżu Układu Słonecznego, ale Gaia umożliwiła nam szczegółowe zbadanie Drogi Mlecznej na znacznie większe odległości, ukazując znacznie więcej takich grup.”

Marina wykorzystała dane z drugiego wydania Gai, aby prześledzić strukturę i aktywność gwiazdotwórczą dużego fragmentu przestrzeni otaczającej Układ Słoneczny i zbadać, jak to się zmieniło w czasie. Ta publikacja danych z kwietnia 2018 r. podaje ruchy i pozycje ponad miliarda gwiazd z niespotykaną precyzją.

Analiza danych z Gaia pokazała prawie 2000 niezidentyfikowanych wcześniej gromad i współporuszających się grup gwiazd w odległości do ok. 3000 lat świetlnych od nas – około 750 razy dalej, niż odległość do Proxima Centauri, najbliższej Słońcu gwiazdy. Badanie określiło także wiek setek tysięcy gwiazd, umożliwiając śledzenie gwiezdnych „rodzin” i odkrywanie ich zaskakujących aranżacji.

„Około połowa tych gwiazd znajduje się w długich, podobnych do sznurów układach, które odzwierciedlają cechy obecne w gigantycznych obłokach ich narodzin” – dodaje Marina.

„Ogólnie sądziliśmy, że młode gwiazdy mogły opuścić miejsca swojego urodzenia zaledwie kilka milionów lat po powstaniu, całkowicie tracąc więzi ze swoją pierwotną rodziną – ale wydaje się, że gwiazdy mogą pozostać blisko rodzeństwa nawet przez kilka miliardów lat.”

Wydaje się, że sznury są również zorientowane w określony sposób w odniesieniu do ramion spiralnych naszej galaktyk – coś, co zależy od wieku gwiazd w sznurze. Jest to szczególnie widoczne w przypadku najmłodszych sznurów, zawierających gwiazdy młodsze niż 100 mln lat, które zwykle są ustawione pod kątem prostym do spiralnego ramienia najbliższego naszemu Układowi Słonecznemu.

Astronomowie podejrzewają, że starsze sznury gwiazd musiały być prostopadłe do ramion spiralnych istniejące podczas formowania się tych gwiazd, które zostały przetasowane w ciągu ostatnich miliardów lat.

„Bliskość i orientacja najmłodszych sznurów względem współczesnych ramion spiralnych Drogi Mlecznej pokazuje, że starsze sznury są ważnym ‘skamieniałym zapisem’ spiralnej struktury naszej galaktyki” – mówi współautor Kevin Covey, również z Western Washington University, USA.

„Natura ramion spiralnych jest wciąż przedmiotem dyskusji, a werdykt, czy są to stabilne czy dynamiczne konstrukcje nie został jeszcze ustalony. Badanie tych starszych sznurów pomoże nam zrozumieć, czy ramiona są w większości statyczne, czy też poruszają się, rozpraszają i ponownie formują w ciągu kilkuset milionów lat – mniej więcej tyle, ile zajmuje Słońcu okrążenie kilka razy centrum Galaktyki.”

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
ESA

Dodaj komentarz

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.