През декември 2013 г. Европейската космическа агенция (ESA) стартира Gaia мисия, космическа обсерватория, предназначена да измерва позициите на движения на небесни тела. В хода на петгодишната си мисия тази обсерватория проучва общо 1 милиард обекти - включително далечни звезди, планети, комети, астероиди, квазари и др. - с цел създаване на най-големия и прецизен 3D космически каталог правен някога.
С второто издание на Gaia данни, които се състояха на 25 април 2018 г., астрономите направиха някои дълбоки открития за нашата Галактика. Най-новата е 3D карта на Млечния път, която се фокусира върху OB звездите, най-горещите, най-ярките и най-масивните звезди в нашата Галактика. С тази най-нова 3D карта, Gaia предостави на астрономите още един инструмент за изследване на разпространението и състава на нашата Галактика, както и за нейното минало и бъдещо развитие.
По-просто казано, много е предизвикателно да се структурира структурата на Млечния път - която има сплескана форма на диск, която се характеризира със спираловидни рамена - или да реконструира разпределението на звездите в своя диск. Това се дължи на факта, че Слънчевата система, както при повечето звезди в нашата Галактика, е вградена в самия Галактичен диск. В резултат на това астрономите трябваше да разчитат на наблюдения на други галактики, за да разберат по-добре как изглежда нашата собствена.
Това е мястото, където 3D позициите и 2D движенията на над 1 милиард обекти, наблюдавани от Gaia влиза в игра. Използвайки данни за 40 000 OB звезди, разположени на разстояние 10 000 светлинни години от Слънцето, Кевин Жардин - разработчик на софтуер и астроном аматьор, който е специализиран в използването на астрономически данни за картографиране на Млечния път - успя да създаде тази цялостна карта.
Тъй като OB звездите имат сравнително кратък живот - до няколко десетки милиона години - те се намират най-вече в близост до местата им за формиране в Галактическия диск. По време на живота си тези звезди излъчват значително количество ултравиолетово лъчение, което бързо йонизира околния междузвезден газ. Като такива, те могат да бъдат използвани за проследяване на общото разпределение на младите звезди, местата за образуване на звезди и спиралните рамена на Галактиката със силна степен на точност.
Както Джердин обясни в своя блог в Galaxy Map:
„Разработих тази карта с помощта на учени от мисията Гая на Европейската космическа агенция и изследователи от университетите в Лайден и Хайделберг. Тя включва изоповърхности на звездна плътност, картографиращи основните концентрации на по-горещите звезди от клас O, B и A в освобождаването на Gaia DR2, около 5000 изключително горещи йонизиращи звезди, прахови облаци и HII региони. Още по-добре е, че се предлага както в лицева форма, гледана отгоре на Млечния път, така и в истинска 3D версия в най-новата версия на Gaia Sky. "
По този начин Жардин успя да създаде карта, която е съсредоточена върху Слънцето и показва Галактическия диск, както би изглеждал извън Галактиката. За да се справят с огромния брой звезди в Gaia Каталог, Кевин използва техника, която често се използва при CT сканиране за визуализиране на тъканите на органите и костите. Тази техника е известна като изоповърхности на плътността, където гладка повърхност представлява точки с постоянна стойност в 3D обем на пространството.
Това позволява да се визуализират региони с различна плътност; в този случай различните региони на Галактическия диск бяха представени от различаващи се цветове в зависимост от плътността на йонизиращите звезди. Регионите с най-висока плътност са представени в розово-лилави нюанси, регионите със средна плътност са представени от виолетово / синьо, а регионите с ниска плътност са тъмно сини.
Jadrine също се консултира с данни от други астрономически проучвания, за да картографира концентрациите на междузвезден прах (зелен) и известни облаци от йонизиран газ (червени сфери). Както можете да видите, картата има необичаен вид, където изглежда, че концентрациите на звезди са подредени в спици, простиращи се от сърцевината, а не в спирални рамена. Това се дължи на комбинация от прахови облаци, затъмняващи гледката на звездите зад тях и разпределението на звездите по специфични зрителни линии.
В своя блог Джардин изрази значителна гордост за създадената от него карта и благодари на всички, които помогнаха да стане възможно. „Понякога мечтите се сбъдват“, пише той. "Днес мога да обявя подробна карта на Млечния път на 3000 парсека или около 10 хиляди светлинни години от Слънцето ... Аз управлявам този сайт вече почти 14 години, но днес се чувствам като ново начало."
Тази карта, която е последният пробив, идващ от второто издание на Gaia данни, ще помогнат на астрономите да научат повече за видовете звезди, които съставят нашата Галактика, нейната цялостна структура и как Млечният път вероятно ще се развива в бъдеще. Третото издание на Gaia данните са планирани да се проведат в края на 2020 г., като окончателният каталог ще бъде публикуван през 2020 г.
Междувременно вече е одобрено разширение за Gaia мисия, която сега ще остане в действие до края на 2020 г. Интерактивната версия на тази карта е налична и като част от Gaia Sky, софтуер за визуализация в реално време, 3D астрономия, разработен за Gaia мисия в Астрономическия институт на Хайделбергския университет.
И не забравяйте да разгледате този трейлър на Gaia 3D карта с любезното съдействие на Кевин Жардин:
