Kids

eso1339is — Fréttatilkynning

Hnetan í hjarta Vetrarbrautarinnar

Sjónaukar ESO útbúa besta þrívíddarkortið hingað til af miðbungu Vetrarbrautarinnar

12. september 2013

Tveir hópar stjörnufræðinga hafa notað gögn frá sjónaukum ESO til að útbúa besta þrívíða kortið hingað til af miðbungu Vetrarbrautarinnar. Í ljós hefur komið að frá sumum sjónarhornum eru innri svæðin hnetulaga en frá öðrum sést X-laga mynstur. Stjörnufræðingarnir fundu þess undarlegu lögun út með því að styðjast við opinber gögn frá VISTA kortlagningarsjónauka ESO auk mælinga á hreyfingu mörg hundruð daufra stjarna í miðbungunni.

Miðbungan er einn mikilvægasti og massamesti hluti Vetrarbrautarinnar. Bungan er risavaxið ský úr tíu milljörðum stjarna sem spanna þúsundir ljósára en erfitt hefur reynst að skilja uppbyggingu og uppruna hennar.

Frá okkar sjónarhóli í skífu Vetrarbrautarinnar er útsýnið á miðjuna — sem er um 27.000 ljósár í burtu — hulið þykkum gas- og rykskýjum. Stjörnufræðingar geta því aðeins fengið góða mynd af bungunni með því að rannsaka hana í öðru ljósi með langa bylgjulengd, til dæmis innrauðu ljósi, sem berst í gegnum rykið.

Mælingar frá 2MASS verkefninu, sem nam innrautt ljós, höfðu þegar bent til þess að bungan hefði undarlega X-lögun. Nú hafa tveir hópar stjörnufræðinga náð miklu skýrari mynd af uppbyggingu bungunnar en áður með því að nota nýjar mælingar frá nokkrum sjónaukum ESO.

Fyrri hópurinn, frá Max Planck stofnunni í geimeðlisfræði (MPE) í Garching í Þýskalandi, nýtti sér athuganir nær-innrauða VVV kortlagningarverkefnis [1] VISTA sjónaukans í Paranal stjörnustöð ESO í Chile (eso1101, eso1128, eso1141, eso1242, eso1309). Í þessu verkefni hefur reynst hægt að greina stjörnur sem eru allt að þrjátíu sinnum daufari en eldri rannsóknir á bungunni voru færar um. Stjörnufræðingarnir fundu í heild 22 milljónir stjarna sem tilheyra sérstökum hópi rauðra risa með vel þekkta eiginleika sem gera okkur kleift að reikna fjarlægðirnar til þeirra [2].

„Stjörnuskrár VISTA ná miklu dýpra en eldri rannsóknir og getum við greint þessar stjörnur alls staðar nema á allra rykugustu svæðunum,“ segir Christopher Wegg (MPE), aðalhöfundur greinarinnar um fyrri rannsóknina. „Út frá þessari dreifingu stjarnanna gátum við, í fyrsta sinn, úbúið þrívítt kort af miðbungunni án þess að styðjast við líkön af lögun bungunnar.“

„Við fundum út að séð frá einni hliðinni hafa innri svæði Vetrarbrautarinnar kassalögun sem minnir á hnetu í skelinni, en minnir á risavaxið X frá annarri hliðinni og langa ílanga rák séð ofan frá,“ bætir Ortwin Gerhard, meðhöfundur greinarinnar um fyrri rannsóknina og forsvarsmaður aflfræðihóps hjá MPE [3]. „Þetta er í fyrsta sinn sem við sjáum þetta svona greinilega í Vetrarbrautinni okkar en líkön okkar og annarra sýna að þessi lögun er einkennandi fyrir bjákaþyrilvetrarbraut sem hóf ævi sína sem stjörnuskífa.“

Hinn alþjóðlegi hópurinn, undir forystu Sergio Vásquez, doktorsnema frá Chile (Pontificia Universidad Católica de Chile í Santiago í Chile og ESO í Chile), kannaði uppbyggingu bungunnar með annarri nálgun. Hópurinn bar saman myndir sem teknar voru með 2,2 metra MPG/ESO sjónaukanum með ellefu ára millibili til að mæla örlitla hliðrun vegna hreyfinga stjarnanna í bungunni. Mælingarnar voru lagðar saman við mælingar á hreyfingu sömu stjarna til eða frá Jörðinni og þannig var hreyfing meira en 400 stjarna kortlögð í þrívídd [4].

„Þetta er í fyrsta sinn sem þrívíðar mælingar á hraða svo margra stjarna í báðum hliðum bungunni hafa verið gerðar,“ segir Vásquez. „Stjörnurnar sem við rannsökuðum virðast vera að ferðast meðfram örmum X-ins í bungunni. Þar færast þær upp og niður og út úr fleti Vetrarbrautarinnar. Þetta fellur vel að spám bestu líkana sem við höfum.“

Stjörnufræðingarnir telja að í upphafi hafi Vetrarbrautin verið skífulaga en fyrir nokkrum milljörðum ára hafi myndast flatur bjálki í henni [5]. Innri hlutar bjálkans svignuðu og myndaðist þá þrívíða hnetulögunin sem fram kemur í nýju mælingunum.

Skýringar

[1] VVV stendur fyrir Vista Variables in the Via Lactea Survey. VVV er eitt sex stórra kortlagningarverkefna VISTA sjónaukans. Gögn frá VVV verkefninu eru gerð opinber í gagnasafni ESO fyrir alþjóðlega vísindasamfélagið en það gerði stjörnufræðingunum við MPE kleift að gera rannsóknina.

[2] Rauðar klumpa-risastjörnur voru valdar fyrir rannsóknina vegna þess að hægt er að nota þær sem staðalkerti: Á þessu stigi í ævi risastjarna er ljósafl þeirra nokkurn veginn óháð aldri og efnasamsetningu. Magn gass og ryks sem umlykur stjörnuna er reiknað út út frá mælingum á lit rauðra klumpastjarna, svo hægt er að mæla birtu þeirra án dofnunarinnar. Þar sem rauðar klumpastjörnur hafa hér um bil sömu birtu er hægt að reikna út fjarlægðina til þeirra. Mælingar VVV verkefnisins gera stjörnufræðingum kleift að kanna öll innri svæði Vetrarbrautarinnar og smíða þrívítt líkan af uppbyggingu bungunnar út frá þeim.

[3] Í þessu tilviki er „kassalaga“ löguninni nokkurn veginn á milli sporöskju og rétthyrnings en með augljósari horn. „Hnetulögunin“ er notuð til að lýsa öfgakenndari útgáfu á þessari lögun sem minnir á tvær hnetur innan í skel.

Svipaðar hnetumyndanir hafa sést í bungum annarra vetrarbrauta og tölvulíkön hafa spáð fyrir um myndun þeirra og X-lögunarinnar.

[4] Mælingar á sjónstefnuhraða stjarnanna voru gerðar með FLAMES-GIRAFFE litrófsritarnum á Very Large Telescope ESO og IMACS litrófsritanum í Las Campanas stjörnustöðinni.

[5] Margar vetrarbrautir, þar á meðal Vetrarbrautin okkar, hafa langar mjóar myndanir, bjálka, sem ganga þvert í gegnum miðsvæði þeirra.

Frekari upplýsingar

Þessi rannsókn var kynnt í greinunum „Mapping the three-dimensional density of the Galactic bulge with VVV red clump stars“ eftir C. Wegg o.fl. sem birtist í Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, og „3D kinematics through the X-shaped Milky Way bulge”, eftir S. Vásquez o.fl., sem birtist nýverið í tímaritinu Astronomy & Astrophysics.

Í fyrri hópnum eru C. Wegg og O. Gerhard (both Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, Garching, Þýskalandi).

The second team consists of S. Vásquez (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; ESO, Santiago, Chile), M. Zoccali (Pontificia Universidad Católica de Chile), V. Hill (Université de Nice Sophia-Antipolis, CNRS, Observatoire de la Côte d’Azur, Nice, Frakklandi), A. Renzini (INAF − Osservatorio Astronomico di Padova, Ítalíu; Observatoire de Paris, Frakklandi), O. A. González (ESO, Santiago, Chile), E. Gardner (Université de Franche-Comté, Besançon, Frakklandi), V. P. Debattista (University of Central Lancashire, Preston, Bretlandi), A. C. Robin (Université de Franche-Comté), M. Rejkuba (ESO, Garching, Germany), M. Baffico (Pontificia Universidad Católica de Chile), M. Monelli (Instituto de Astrofísica de Canarias & Universidad de La Laguna, La Laguna, Tenerife, Spáni), V. Motta (Universidad de Valparaiso, Chile) og D. Minniti (Pontificia Universidad Católica de Chile; Vatican Observatory, Ítalíu).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. ESO heldur úti metnaðarfullum verkefnum sem miða að hönnun, smíði og starfsemi öflugra stjörnustöðva á jörðinni sem gera stjörnufræðingum kleift að gera mikilvægar uppgötvanir. ESO leikur líka lykilhlutverk í að efla og skipuleggja samstarf í stjarnvísindarannsóknum. ESO starfrækir þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 39 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavik, Iceland
Farsími: +354-896-1984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Christopher Wegg
Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 30000 3715
Tölvupóstur: wegg@mpe.mpg.de

Ortwin Gerhard
Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 30000 3539
Tölvupóstur: gerhard@mpe.mpg.de

Sergio Vásquez
Instituto de Astrofísica — P. Universidad Católica
Santiago, Chile
Sími: +56 2 2354 4940
Tölvupóstur: svasquez@astro.puc.cl

Manuela Zoccali
Instituto de Astrofísica — P. Universidad Católica
Santiago, Chile
Sími: +56 2 2354 4940
Tölvupóstur: mzoccali@astro.puc.cl

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6655
Farsími: +49 151 1537 3591
Tölvupóstur: rhook@eso.org

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1339.
Bookmark and Share

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1339is
Science data:2013MNRAS.435.1874W
2013A&A...555A..91V

Myndir

Teikning af miðbungu Vetrarbrautarinnar
Teikning af miðbungu Vetrarbrautarinnar
The Galactic Centre and Bulge above the ESO 3.6-metre telescope
The Galactic Centre and Bulge above the ESO 3.6-metre telescope
texti aðeins á ensku
Hluti af VVV myndinni frá VISTA sjónauka ESO af bungu Vetrarbrautarinnar
Hluti af VVV myndinni frá VISTA sjónauka ESO af bungu Vetrarbrautarinnar
Ljósmynd Hubbles af X-laga bungu í vetrarbrautinni NGC 4710
Ljósmynd Hubbles af X-laga bungu í vetrarbrautinni NGC 4710
Teikning listamanns af Vetrarbrautinni (merkt)
Teikning listamanns af Vetrarbrautinni (merkt)
Víðmynd af hluta miðbungu Vetrarbrautarinnar
Víðmynd af hluta miðbungu Vetrarbrautarinnar
Teikning listamanns af Vetrarbrautinni
Teikning listamanns af Vetrarbrautinni

Myndskeið

Artist's impression of the Milky Way
Artist's impression of the Milky Way
texti aðeins á ensku
Simulation of the X-shaped bulge of the Milky Way
Simulation of the X-shaped bulge of the Milky Way
texti aðeins á ensku

Sjá einnig