Im Dezember 2013 startete die Europäische Weltraumorganisation (ESA) die Gaia Mission, ein Weltraumobservatorium zur Messung der Bewegungspositionen von Himmelskörpern. Während seiner fünfjährigen Mission hat dieses Observatorium insgesamt 1 Milliarde Objekte untersucht - darunter entfernte Sterne, Planeten, Kometen, Asteroiden, Quasare usw. -, um den größten und präzisesten 3D-Weltraumkatalog zu erstellen jemals gemacht wurde.
Mit der zweiten Veröffentlichung von Gaia Daten, die am 25. April 2018 stattfanden, haben Astronomen einige tiefgreifende Entdeckungen über unsere Galaxie gemacht. Die neueste ist eine 3D-Karte der Milchstraße, die sich auf OB-Sterne konzentriert, die heißesten, hellsten und massereichsten Sterne in unserer Galaxie. Mit dieser neuesten 3D-Karte Gaia hat den Astronomen ein weiteres Werkzeug zur Verfügung gestellt, um die Verbreitung und Zusammensetzung unserer Galaxie sowie ihre vergangene und zukünftige Entwicklung zu erforschen.
Einfach ausgedrückt ist es sehr schwierig, die Struktur der Milchstraße - die eine abgeflachte Scheibenform aufweist, die durch Spiralarme gekennzeichnet ist - abzubilden oder die Verteilung der Sterne in ihrer Scheibe zu rekonstruieren. Dies liegt an der Tatsache, dass das Sonnensystem, wie bei den meisten Sternen in unserer Galaxie, in die Galaktische Scheibe selbst eingebettet ist. Infolgedessen mussten sich Astronomen auf Beobachtungen anderer Galaxien verlassen, um besser zu verstehen, wie unsere eigenen aussehen.
Hier werden die 3D-Positionen und die 2D-Bewegungen der über 1 Milliarde Objekte von beobachtet Gaia kommt ins Spiel. Kevin Jardine, ein Softwareentwickler und Amateurastronom, der sich auf die Verwendung astronomischer Daten zur Kartierung der Milchstraße spezialisiert hat, konnte anhand von Daten zu 40.000 OB-Sternen in einer Entfernung von 10.000 Lichtjahren von der Sonne diese umfassende Karte erstellen.
Da OB-Sterne eine relativ kurze Lebensdauer haben - bis zu einigen zehn Millionen Jahren -, befinden sie sich meist in der Nähe ihrer Entstehungsorte in der Galaktischen Scheibe. Während ihrer Lebensdauer emittieren diese Sterne eine beträchtliche Menge ultravioletter Strahlung, die das umgebende interstellare Gas schnell ionisiert. Als solche können sie verwendet werden, um die Gesamtverteilung junger Sterne, Sternentstehungsorte und der Spiralarme der Galaxie mit einem hohen Maß an Genauigkeit zu verfolgen.
Wie Jardine in seinem Blog auf Galaxy Map erklärte:
„Ich habe diese Karte mit Hilfe von Wissenschaftlern der Gaia-Mission der Europäischen Weltraumorganisation und Forschern an den Universitäten Leiden und Heidelberg entwickelt. Es enthält Isoflächen mit Sterndichte, die die Hauptkonzentrationen der heißeren Sterne der Klassen O, B und A in der Gaia DR2-Freisetzung, etwa 5000 extrem heiße ionisierende Sterne, Staubwolken und HII-Regionen abbilden. Noch besser ist, dass es sowohl in einer direkten Form über der Milchstraße als auch in einer echten 3D-Version in der neuesten Version von Gaia Sky erhältlich ist. “
Auf diese Weise konnte Jardine eine Karte erstellen, die auf der Sonne zentriert ist und die Galaktische Scheibe so zeigt, wie sie von außerhalb der Galaxie erscheinen würde. Um mit der enormen Anzahl von Sternen in der Gaia Im Katalog verwendete Kevin eine Technik, die häufig in CT-Scans verwendet wird, um das Gewebe von Organen und Knochen zu visualisieren. Diese Technik ist als Dichte-Isoflächen bekannt, bei der eine glatte Oberfläche Punkte mit konstantem Wert innerhalb eines 3D-Raumvolumens darstellt.
Dies ermöglicht die Visualisierung von Regionen unterschiedlicher Dichte; In diesem Fall wurden verschiedene Regionen der Galaktischen Scheibe durch unterschiedliche Farben in Abhängigkeit von der Dichte der ionisierenden Sterne dargestellt. Die Regionen mit der höchsten Dichte werden in rosa-lila Schattierungen dargestellt, Regionen mit mittlerer Dichte werden durch Violett / Blau dargestellt und Regionen mit niedriger Dichte sind dunkelblau.
Jadrine konsultierte auch Daten aus anderen astronomischen Untersuchungen, um die Konzentrationen von interstellarem Staub (grün) und bekannten Wolken ionisierten Gases (rote Kugeln) abzubilden. Wie Sie sehen können, hat die Karte ein ungewöhnliches Erscheinungsbild, bei dem die Sternkonzentrationen eher in Speichen vom Kern als in Spiralarmen angeordnet zu sein scheinen. Dies ist auf eine Kombination von Staubwolken zurückzuführen, die die Sicht auf die dahinter liegenden Sterne und die Verteilung der Sterne entlang bestimmter Sichtlinien verdecken.
In seinem Blog drückte Jardine großen Stolz auf die von ihm erstellte Karte aus und dankte allen, die dazu beigetragen haben, dies zu ermöglichen. "Manchmal werden Träume wahr", schrieb er. "Heute kann ich eine detaillierte Karte der Milchstraße bis 3000 Parsec oder etwa 10 000 Lichtjahre von der Sonne entfernt ankündigen. Ich betreibe diese Site seit fast 14 Jahren, aber heute fühlt es sich wie ein Neuanfang an."
Diese Karte ist der neueste Durchbruch aus der zweiten Version von Gaia Daten werden Astronomen helfen, mehr über die Arten von Sternen zu erfahren, aus denen unsere Galaxie besteht, ihre Gesamtstruktur und wie sich die Milchstraße in Zukunft wahrscheinlich entwickeln wird. Die dritte Veröffentlichung von Gaia Die Daten sollen Ende 2020 vorliegen. Der endgültige Katalog wird in den 2020er Jahren veröffentlicht.
Inzwischen wurde bereits eine Verlängerung für die genehmigt Gaia Eine interaktive Version dieser Karte ist auch als Teil von Gaia Sky verfügbar, einer Echtzeit-3D-Astronomie-Visualisierungssoftware, die für das Unternehmen entwickelt wurde Gaia Mission am Astronomischen Rechen-Institut der Universität Heidelberg.
Und schauen Sie sich unbedingt diesen Trailer der an Gaia 3D-Karte mit freundlicher Genehmigung von Kevin Jardine:
