Астрономия

Дар ҷустуҷӯи харитаи муфассали Роҳи Каҳкашон

Дар ҷустуҷӯи харитаи муфассали Роҳи Каҳкашон


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ман тарроҳи UI ҳастам, ки дар бозиҳои видеоии стратегияи илмӣ кор мекунам.

Ман ҳайрон шудам, ки касе дар ин ҷо метавонад кӯмак кунад? Ман проексияи аз боло ба поён пайдошудаи Роҳи Каҳкашро меҷӯям, ки минтақаҳои фазоро нишонгузорӣ кунад. Ин бо мақсади сохтани харитаи серверии 'гӯгирд' -и пайвастшуда мебошад.

Sim Elite: Dangerous дорои лоиҳаи галактикӣ мебошад, ки ба 42 бахш тақсим шудааст (ниг. Замима), гарчанде ки ман медонам, ки аксари минтақаҳои нишондодашуда махсус барои бозӣ сохта шудаанд. Аён аст, ки ман намехоҳам инро нусхабардорӣ кунам, бинобар ин дар ҳайрат мондам, ки оё версияи илмии бештаре вуҷуд дорад, ки мо метавонем тарҳҳоро ба он такя кунем.

Оё харитаҳои минтақавии Роҳи Каҳкашон дар илм вуҷуд доранд? Ё ин сирф як чизи фантастикӣ аст?


Ин вуҷуд надорад.

Дидани шакли роҳи каҳкашон дарвоқеъ душвор аст, зеро мо дар дохили он ҳастем. Қисматҳои дуртар аз паси наздик пинҳон карда мешаванд ва қисми зиёди он ноаён аст. (Мо чунин мешуморем, ки як supernova дар ҳар 50 сол ё дар як галактикаи андозаи Роҳи Каҳкашон рух медиҳад, аммо дар тӯли тақрибан 400 сол ягонтоаш дида нашудааст, аз ин рӯ ҳатто рӯйдодҳои бузурги дурахшон пинҳон карда мешаванд).

Харитаҳои ноҳамворе ҳастанд, ки дар асоси аксбардории радиои гидрогении бетараф мавҷуданд, аммо инҳо номафҳум ва осоре доранд, ки як қисми харитаро ноаён мегардонанд ва як қисми он гӯё ба сӯи Офтоб сахт ишора мекунад. Тасвирҳои маълуми роҳи каҳкашон дар Википедия ба мисли дигарон таассуроти хуби рассом доранд.


Пас аз фиристодан ман Galaxy Map -ро мехондам ва ба харитаи зичии ситораҳои Gaia дучор шудам. Ман фикр мекунам, ки ин барои чизҳои зарурӣ хеле мувофиқ аст. Ин харитаи аз боло ба поён, дар асоси маълумоти зичии ситораҳои Gaia, то 4500 дана аз офтоб мебошад.


Дар консессияи илмӣ-фантазии Star Trek баъзе харитаҳои роҳи каҳкашон мавҷуданд. Шояд шумо онҳоро муфид ёфтаед.

Мисол


Шояд шумо аз харитаҳои Reid ва Zheng хушҳол бошед (бо якчанд қатънома, бо рамзҳои координатавӣ ё бидуни он, бо офтоб ва бе офтоб, инчунин аз як кунҷи кунҷӣ).

Нашри пешакии онҳо усули ченкунии якчанд параллаксро тасвир мекунад ва инчунин якчанд манбаъҳои дигари маълумотро дар бар мегирад (масалан, Вегг, Герҳард ва Портейл дар бораи ҷойгоҳ ва андозаи панба дар ҳаста). Аз истиноди аввал: "Дар айни замон ин визуализатсияи дақиқи илмии он аст, ки Роҳи Каҳкашон чӣ гуна аст."

Албатта, агар шумо истифодаи тасвир (ҳо) и онҳоро интихоб кунед, иҷозат гиред.


Харитаи муфассали ҳамеша 3D-и Каҳкашон шакли & # x27warped & # x27 нишон медиҳад

Харитаи муфассали сеандозае, ки ҳанӯз дар Роҳи Каҳкашон пайдо шудааст, нишон дод, ки галактикаи мо як диски ҳамвор нест, балки шакли «харобшуда» дорад, ба монанди кулоҳи мафтункунанда ё сабти винилии дар офтоб боқӣ монда.

"Ситораҳои 60,000 соли нур аз маркази Роҳи Каҳкашон то 4500 [соли рӯшноӣ] болотар ва ё дар зери ҳавопаймоҳои галактикӣ ҳастанд - ин фоизи калон аст" гуфт доктор Дорота Сковрон аз Донишгоҳи Варшава, муаллифи аввалини охирин тадқиқот.

Ҳам таҳқиқоти нав ва ҳам тадқиқоти қаблӣ, ки моҳи феврал нашр шуд, ки шакли шабеҳ пайдо кард, ба тақсимот дар галактикаи ситорагон бо номи Сефеид - баданҳое асос ёфтааст, ки дурахши онҳо дар давраҳои муқаррарӣ бо мурури замон фарқ мекунад. Ин падидаи хира ва равшанӣ калиди сохтани харитаҳо мебошад.

Гарчанде ки ситора заифтар мешавад, зеро он дуртар аст, он метавонад аз он сабаб бошад, ки он камтар тобон аст. Барои Сефеидҳо, дурахши максималии ситора ба дарозии даврае, ки сикли равшанӣ ва хира мегирад, вобаста аст ва Сефеидҳои дурахшон давраҳои дарозтар доранд. Бо муқоисаи ин равшании ботинӣ бо то чӣ дараҷа дурахшон шудани ситора, муҳаққиқон метавонанд то чӣ андоза дур будани Сефеидро муайян кунанд.

Таҳқиқоти нав, ки дар маҷаллаи Science нашр шудааст, маълумоти зиёда аз 2400 Cepheids-ро дар бар мегирад ва ба ин гурӯҳ имкон медиҳад, ки харитаи сеандозаи муфассалтаринро бо роҳи Каҳкашон созад.

Сефеидҳо нисбатан ҷавонтаранд - аз 200 миллион сол хурдтар - дар ҳоле ки ба боварӣ Роҳи Каҳкашон тақрибан 10 миллиард сол аст. Ин маънои онро дорад, ки мо метавонем Сефеидро барои омӯзиши таърихи нисбатан наздики галактикаи худ истифода барем ”гуфт Сковрон.

Тадқиқоти нав галактикаи моро нишон медиҳад, ки Сковрон радиуси он тақрибан 70,000 соли нур ва чаҳор бозуи спиралӣ дорад, "варшикастагӣ" дорад, минтақаҳои берунии як тараф аз ҳамвории галактикӣ ба сӯи қутби галактикии шимол "боло" шудаанд ва дигаре «хам» хам шуда. Ғафсии диск дар тӯли роҳ яксон нест - он ба мисли канори ҷинси солҳои 70-ум ба канорҳо аланга мегирад.

Ин бозёфтҳо инчунин бо корҳои дигар нишон медиҳанд, ки варақ ва аланга доранд, аз ҷумла омӯзиши тақсимоти атомҳои гидроген дар роҳи Каҳкашон, ҳарчанд Сковрон қайд мекунад, ки масофаи номуайян маънои шакли ҷангро наметавон аз он таҳқиқот ҷудо кард.

Профессор Ричард де Гриҷс аз Донишгоҳи Маккуари, ки ҳаммуаллифи таҳқиқоти қаблии Сефеид буд, гуфт, ки барои тавлиди галактикаи мо як қатор тавзеҳот мавҷуданд. Ба инҳо ҳамроҳшавӣ бо галактикаҳои хурдтар дохил мешаванд ё ҷозибаи ҷозибаи Роҳи Каҳкашон дар минтақаҳои берунии он заифтар аст, зеро ҷисмҳо метавонанд аз тариқи галактикаи галактика бо кашидани ситораҳои дигар хориҷ шаванд. Ғайр аз ин, ба гуфтаи ӯ, "ҳамкории ҷозиба бо галактикаҳои наздик ... метавонад минтақаҳои берунаи аз ҷиҳати заиф алоқамандро ба сохтори монанд таҳриф кунад".

Сковрон гуфт, ки ҷанг дар минтақаҳои марказии Роҳи Каҳкаш дида намешуд, зеро қувваҳои ҷозиба дар он ҷо чунон пурқувват буданд, ки ситораҳо ва газро аз ҳамвории галактикӣ берун кардан душвор буд.


Астрономҳо харитаи нави тамоми осмони Роҳи Каҳкашонро & # 039s Берун расиданд

Диққати ҷадвали нав бедоршавии ситорагон аст, ки онро як галактикаи хурди ба ҳам бархӯрдан бо Роҳи Каҳкашон бармеангезад. Харита инчунин метавонад озмоиши нави назарияҳои материяи торикро пешниҳод кунад.

Кембриҷ, MA - Астрономҳо бо истифода аз маълумоти телескопҳои NASA ва ESA (Агентии кайҳонии Аврупо) харитаи нави осмонии минтақаи берунии галактикаи моро нашр карданд. Ин минтақа, ки бо номи галоаи галактикӣ маъруф аст, дар берун аз силоҳҳои чархзанандаи чархзананда ҷойгир аст, ки диски марказии шинохташудаи Роҳи Каҳкашонро ташкил медиҳад ва кам ситораҳо дорад. Гарчанде ки гало метавонад асосан холӣ ба назар расад, инчунин он дорои як обанбори азими материяи торик, як ҷавҳари пурасрор ва ноаёне мебошад, ки қисми зиёди массаи оламро ташкил медиҳад.

Маълумот барои харитаи нав аз рисолати ESA Gaia ва NASA's Near Earth Object Wide Field Infrared Survey Explorer ё NEOWISE, ки аз соли 2009 то 2013 дар зери моникери WISE кор кардааст, оварда шудааст. Тадқиқоте, ки бо роҳбарии астрономҳо дар Маркази астрофизика | Harvard & amp Smithsonian ва имрӯз дар Nature нашр шудааст, аз маълумоти ҷамъовардаи киштии кайҳонӣ дар солҳои 2009 ва 2018 истифода мекунад.

Харитаи нав нишон медиҳад, ки чӣ гуна як галактикаи хурд бо номи Абри Магеллании Калон (LMC) - ба ном, зеро он бузургтар аз ду галактикаи заррин дар атрофи Каҳкашон аст - тавассути галотаи галактикии Роҳи Каҳкашон ба мисли киштӣ тавассути об шино кардааст, вазнинии он эҷоди бедорӣ дар ситораҳои паси он. LMC тақрибан 160,000 соли нур аз Замин ҷойгир аст ва камтар аз чоряки массаи Роҳи Каҳкашон аст. Гарчанде ки қисмҳои ботинии гало бо дараҷаи баланди дақиқ харита карда шудаанд, ин аввалин харитаест, ки манзараи ба ин монандро дар минтақаҳои берунии гало пешниҳод мекунад, ки дар он ҷо бедорӣ пайдо мешавад - тақрибан 200,000 соли нур то 325,000 соли нур аз галактика марказ. Таҳқиқоти қаблӣ дар бораи мавҷудияти бедорӣ ишора мекарданд, аммо харитаи осмонӣ ҳузури онро тасдиқ мекунад ва намуди муфассали шакл, андоза ва маҳалли ҷойгиршавии онро пешниҳод мекунад.

Ин халал дар гало инчунин ба астрономҳо имконият медиҳад, ки чизеро, ки мустақиман мушоҳида карда наметавонанд, омӯзанд: моддаи торик. Гарчанде ки он нур намебарорад, инъикос намекунад ва ғарқ намекунад, дар тамоми олам таъсири ҷозибаи материяи торик мушоҳида шудааст. Гумон меравад, ки як стеллае сохта шавад, ки дар болои он галактикаҳо сохта шаванд, ба тавре ки бе он, галактикаҳо ҳангоми чархзанӣ пароканда мешаванд. Тахмин мезананд, ки моддаи тира дар коинот нисбат ба тамоми моддаҳое, ки аз нурҳо то сайёраҳо то абрҳои газ мебароранд ё бо онҳо ҳамкорӣ мекунанд, панҷ маротиба бештар маъмул аст.

Гарчанде ки дар бораи табиати материяи торик назарияҳои гуногун мавҷуданд, ҳамаи онҳо нишон медиҳанд, ки он бояд дар галоияи Роҳи Каҳкашон бошад. Агар ин тавр бошад, пас вақте ки LMC тавассути ин минтақа шино мекунад, он бояд дар масъалаи торик низ бедориро тарк кунад. Бедоршавӣ дар харитаи ситораҳои нав мушоҳида мешавад, ки тасаввуроти ин моддаи торик аст, ки ситорагон ба монанди баргҳои рӯи ин уқёнуси ноаён монанданд, ки мавқеи онҳо бо моддаи торик тағир меёбад.

Ҳамкории байни материяи торик ва Абри Магелланики Калон барои галактикаи мо таъсири калон дорад. Вақте ки LMC дар атрофи Каҳкашон давр мезанад, вазнинии ҷисми торик ба LMC кашида мешавад ва онро суст мекунад. Ин боиси он мегардад, ки мадори галактикаи карахт хурдтар ва хурдтар хоҳад шуд, то он даме ки галактика дар тақрибан 2 миллиард сол бо Роҳи Каҳкаш бархӯрад. Ин намудҳои якҷояшавӣ метавонанд омили асосии афзоиши галактикаҳои азим дар саросари олам бошанд. Дар асл, астрономҳо фикр мекунанд, ки Роҳи Каҳкашон тақрибан 10 миллиард сол пеш бо як галактикаи хурди дигар ҳамроҳ шуд.

"Ин ғорати энергияи галактикаи хурд на танҳо аз он иборат аст, ки LMC бо Роҳи Каҳкашон ҳамроҳ мешавад, балки инчунин чаро якҷояшавии галактикаҳо ба амал меояд" гуфт Роҳан Найду, аспиранти донишгоҳи астрономияи Донишгоҳи Ҳарвард ва ҳаммуаллифи асари нав . "Бедоршавӣ дар харитаи мо тасдиқи воқеан дақиқест, ки тасвири асосии мо дар бораи якҷояшавии галактикаҳо дар нуқтаи назар аст!"

Имконияти нодир

Муаллифони коғаз инчунин фикр мекунанд, ки харитаи нав дар якҷоягӣ бо маълумотҳои иловагӣ ва таҳлилҳои назариявӣ барои назарияҳои гуногун дар бораи табиати торикӣ, масалан оё он аз зарраҳо иборат аст, ба монанди моддаҳои муқаррарӣ ва чӣ гуна хосиятҳои он зарраҳо ҳастанд.

"Шумо тасаввур карда метавонед, ки бедории паси заврақ фарқ хоҳад кард, агар киштӣ тавассути об ё тавассути асал ҳаракат кунад" гуфтааст ҳаммуаллифи таҳқиқот, профессори Донишгоҳи Ҳарвард ва астроном дар Маркази астрофизика Чарли Конрой. "Дар ин ҳолат , хосиятҳои бедорӣ муайян карда мешаванд, ки мо кадом назарияи материяи торикро ба кор мебарем. "

Конрой дастаеро роҳбарӣ кард, ки мавқеъҳои зиёда аз 1300 ситораро дар гало харита додааст. Мушкилот дар кӯшиши чен кардани масофаи дақиқ аз Замин то қисми зиёди он ситорагон ба миён омад: Аксар вақт имконнопазир аст, ки ситора заиф ва наздик аст ё дурахшон ва дур. Гурӯҳ маълумотро аз рисолати Gaia ESA истифода кардааст, ки ҷойгиршавии ситораҳои зиёдеро дар осмон таъмин мекунад, аммо масофаро то ситорагон дар минтақаҳои берунаи Роҳи Каҳкашон чен карда наметавонад.

Пас аз муайян кардани ситораҳои эҳтимолан дар гало ҷойгиршуда (зеро онҳо бешубҳа дар дохили галактикаи мо ва ё дар LMC набуданд), гурӯҳ ситораҳоро ҷустуҷӯ кард, ки ба як синфи ситораҳои азим тааллуқ доранд, ки дорои "имзо" -и мушаххаси нури аз ҷониби NEOWISE мебошанд. Донистани хосиятҳои асосии ситораҳои интихобшуда ба гурӯҳ имкон доданд, ки масофаи худро аз Замин муайян карда, харитаи навро эҷод кунанд. Он минтақаеро нишон медиҳад, ки тақрибан 200,000 соли рӯшноӣ аз маркази Роҳи Каҳкашон оғоз меёбад ё дар он ҷое, ки бедоршавии LMC пешбинӣ шуда буд ва берун аз он тақрибан 125,000 соли нурро дар бар мегирад.

Конрой ва ҳамкорони ӯ пас аз фаҳмидани як дастаи астрофизикҳои Донишгоҳи Аризонаи Туксон, ки моделҳои компютериро пешгӯӣ мекунанд, ки моддаи торик дар галотаи галактикӣ бояд чӣ гуна бошад, илҳом бахшид, ки барои бедории LMC шикор кунад. Ду гурӯҳ якҷоя дар таҳқиқоти нав кор карданд. Яке аз моделҳои гурӯҳи Аризона, ки дар таҳқиқоти нав қарор гирифтааст, сохтори умумӣ ва ҷойгиршавии мушаххаси бедоршавии ситораро, ки дар харитаи нав нишон дода шудааст, пешгӯӣ карда буд. Пас аз он, ки маълумот дурустии моделро тасдиқ кард, гурӯҳ тавонист тасдиқ кунад, ки тафтишоти дигар низ дар бораи он ишора кардаанд: LMC эҳтимолан дар мадори аввалини худ дар атрофи Роҳи Каҳкашон қарор дорад. Агар галактикаи хурд аллакай чарх задани якчанд маротиба мебуд, шакл ва ҷойгиршавии бедор аз он чизе, ки мушоҳида шуда буд, ба куллӣ фарқ мекард. Астрономҳо фикр мекунанд, ки LMC дар ҳамон муҳити Роҳи Каҳкашон ва галактикаи дигари наздик M31 ба вуҷуд омадааст ва дар мадори хеле дароз дар атрофи галактикаи мо буд (тақрибан 13 миллиард сол). Мадори навбатии он бо сабаби ҳамкорӣ бо Роҳи Каҳкаш хеле кӯтоҳтар мешавад.

"Тасдиқи пешгӯиҳои назариявии мо бо маълумоти мушоҳидаӣ ба мо мегӯяд, ки фаҳмиши мо дар бораи ҳамкории ин ду галактика, аз ҷумла моддаи торик, дар роҳи дуруст аст" гуфт докторанти Донишгоҳи Аризона дар астрономия Николас Гаравито-Камарго, ки дар модели дар коғаз истифодашуда.

Харитаи нав инчунин ба астрономҳо имкони нодиреро барои санҷидани хосиятҳои моддаи торик (об ё асали шартӣ) дар галактикаи худамон фароҳам меорад. Дар таҳқиқоти нав, Гаравито-Камарго ва ҳамкоронаш назарияи машҳури материяи торикро бо номи моддаи торики хунук истифода карданд, ки ба харитаи ситораҳои мушоҳидашуда нисбатан хуб мувофиқат мекунад. Ҳоло дастаи Донишгоҳи Аризона моделиронӣ кор мекунад, ки назарияҳои гуногуни материяи торикро истифода мебаранд, то бубинанд, ки кадоме аз онҳо ба бедории дар ситорагон мушоҳидашуда беҳтар аст.

Гуртина Бесла, ҳаммуаллифи ин таҳқиқот ва дотсенти Донишгоҳи Аризона гуфт, "ин як ҳолати воқеан махсусест, ки барои сохтани ин сенария ба мо иҷозат медиҳад, ки назарияҳои моддаҳои торикамонро санҷида бароем." Аммо мо метавонем танҳо он озмоишро бо якҷоягии ин харитаи нав ва моделиронии моддаи торик, ки мо сохтаем, дарк намоед.

Киштии кайҳонии WISE, ки соли 2009 сар дода шуд, соли 2011 пас аз ба итмом расонидани рисолати аввалия ба зимистони зимистонӣ гузошта шуд. Дар моҳи сентябри 2013, NASA киштии кайҳониро бо ҳадафи асосии скан кардани объектҳои наздик ба Замин ё NEO-ҳо дубора фаъол кард ва рисолат ва киштиҳои кайҳонӣ NEOWISE номгузорӣ шуданд. Лабораторияи ҳавопаймоии реактивии NASA дар Калифорнияи ҷанубӣ WISE-ро барои Мудирияти Миссияи Илмии NASA идора ва амал мекард. Рисолат дар доираи барномаи Explorers NASA, ки аз ҷониби Маркази парвозҳои кайҳонии Годдард дар Гринбелт, Мэриленд идора карда мешавад, рақобатпазир интихоб карда шуд. NEOWISE як лоиҳаи JPL, як бахши Caltech ва Донишгоҳи Аризона мебошад, ки аз ҷониби Дафтари ҳамоҳангсозии мудофиа дар сайёраи NASA дастгирӣ карда мешавад.

Ин мақола аслан барои лабораторияи реактивии ҳаракатдиҳии НАСА навишта шудааст.

Дар бораи Маркази астрофизика | Ҳарвард & amp Smithsonian


Астрономҳо харитаи нави осмонбуси сайри берунии Роҳи Каҳкашонро нашр карданд

Диққати ҷадвали нав бедоршавии ситорагон аст, ки онро як галактикаи хурди ба ҳам бархӯрдан бо Роҳи Каҳкашон бармеангезад. Харита инчунин метавонад озмоиши нави назарияҳои материяи торикро пешниҳод кунад.

Тасвирҳои Роҳи Каҳкашон ва Абри Магеллании Калон (LMC) дар харитаи галоаи галактикии атроф гузошта шудаанд. Сохтори хурдтар як бедорист, ки бо ҳаракати LMC тавассути ин минтақа сохта шудааст. Хусусияти калонтари ранги кабуд ба зичии баланди ситорагон, ки дар нимкураи шимолии галактикаи мо мушоҳида шудааст, мувофиқат мекунад. Қарз: NASA / ESA / JPL-Caltech / Conroy et. ал. 2021 Тафсилоти пурраи тасвир

Астрономҳо бо истифода аз маълумоти телескопҳои NASA ва ESA (Агентии кайҳонии Аврупо) харитаи нави осмонии минтақаи берунии галактикаи моро нашр карданд. Ин минтақа, ки ҳамчун галотаи галактикӣ маъруф аст, дар берун аз силоҳҳои чархзанандаи чархзананда ҷойгир аст, ки диски марказии шинохташудаи Роҳи Каҳкашонро ташкил медиҳад ва бо ситорагон кам ҷойгир шудааст. Гарчанде ки гало метавонад асосан холӣ ба назар расад, инчунин он дорои як обанбори азими материяи торик, як ҷавҳари пурасрор ва ноаёне мебошад, ки қисми зиёди массаи оламро ташкил медиҳад.

Маълумот барои харитаи нав аз рисолати ESA-и Gaia ва NASA-и Наздик ба Замин Инфрасурх Инфрасурх Тадқиқоти Наздик ба Замин ё NEOWISE, ки аз соли 2009 то 2013 дар зери моникери WISE кор кардааст, оварда шудааст. Таҳқиқот аз маълумоти ҷамъкардаи киштии кайҳонӣ дар солҳои 2009 ва 2018 истифода мекунад.

Харитаи нав нишон медиҳад, ки чӣ гуна як галактикаи хурд бо номи Абри Магеллании Калон (LMC) - чунин ном дорад, зеро он бузургтар аз ду галактикаи заррин дар атрофи Роҳи Каҳкашон аст - тавассути галотаи галактикии Роҳи Каҳкашон ба монанди киштӣ тавассути об шино карда, вазнинии онро эҷод мекунад бедор шудани ситорагон дар паси он. LMC тақрибан 160,000 соли рӯшноӣ аз Замин ҷойгир аст ва камтар аз чоряки массаи Роҳи Каҳкашон мебошад.

Симулятсияи моддаҳои торик дар атрофи галактикаи Роҳи Каҳкашон (ҳалқаи хурд дар марказ) ва Абри Магелланики Калон (LMC) ду минтақаи зичии баландро нишон медиҳанд: хурдтар аз ин ду минтақаи кабуди равшан бедорест, ки дар ҳаракати LMC тавассути ин минтақа ба вуҷуд омадааст . Калонтар аз ҳадди ситорагон дар нимкураи шимолии Роҳи Каҳкашон мувофиқат мекунад.

Гарчанде ки қисматҳои ботинии гало бо дараҷаи баланди дақиқ харита карда шудаанд, ин аввалин харитаест, ки манзараи ба ин монандро дар минтақаҳои берунии гало пешниҳод мекунад, ки дар он ҷо бедорӣ пайдо мешавад - тақрибан 200,000 сол то 325,000 соли нур аз маркази галактикӣ. Таҳқиқоти қаблӣ дар бораи мавҷудияти бедорӣ ишора мекарданд, аммо харитаи осмонӣ ҳузури онро тасдиқ мекунад ва намуди муфассали шакл, андоза ва ҷойгиршавии онро пешниҳод мекунад.

Ин бетартибӣ дар гало инчунин ба астрономҳо имконият медиҳад, ки чизеро омӯзанд, ки мустақиман мушоҳида карда наметавонанд: моддаи торик. Гарчанде ки он нур намебарорад, инъикос намекунад ва ғарқ намекунад, таъсири ҷозибаи материяи торик дар тамоми олам мушоҳида шудааст. Гумон меравад, ки як стеллае сохта шавад, ки дар болои он галактикаҳо сохта шаванд, ба тавре ки бе он, галактикаҳо ҳангоми чархзанӣ пароканда мешаванд. Чисми торик дар коинот нисбат ба тамоми моддаҳое, ки аз ситораҳо то сайёраҳо то абрҳои газ мебароранд ва / ё бо онҳо ҳамкорӣ мекунанд, панҷ маротиба бештар маъмул аст.

Гарчанде ки дар бораи табиати материяи торик назарияҳои гуногун мавҷуданд, ҳамаи онҳо нишон медиҳанд, ки он бояд дар галоияи Роҳи Каҳкашон бошад. Агар ин тавр бошад, пас вақте ки LMC тавассути ин минтақа шино мекунад, он бояд дар масъалаи торик низ бедориро тарк кунад. Бедоршавӣ дар харитаи ситораҳои нав мушоҳида мешавад, ки тасаввуроти ин моддаи торик аст, ки ситорагон ба монанди баргҳои рӯи ин уқёнуси ноаён монанданд, ки мавқеи онҳо бо моддаи торик тағир меёбад.

Ҳамкории байни материяи торик ва Абри Магелланики Калон барои галактикаи мо таъсири калон дорад. Вақте ки LMC дар атрофи Каҳкашон давр мезанад, вазнинии ҷисми торик ба LMC кашида мешавад ва онро суст мекунад. Ин боиси он мегардад, ки мадори галактикаи карахт хурдтар ва хурдтар хоҳад шуд, то он даме ки галактика дар тақрибан 2 миллиард сол бо Роҳи Каҳкаш бархӯрад. Ин намудҳои якҷояшавӣ метавонанд омили асосии афзоиши галактикаҳои азим дар саросари олам бошанд. Дар асл, астрономҳо фикр мекунанд, ки Роҳи Каҳкашон тақрибан 10 миллиард сол пеш бо як галактикаи хурди дигар ҳамроҳ шуд.

"Ин ғорати энергияи галактикаи хурд на танҳо барои он аст, ки LMC бо Роҳи Каҳкашон ҳамроҳ мешавад, балки инчунин ҳама якҷояшавии галактикаҳо рух медиҳад ”гуфт Роҳан Найду, доктори илми астрономияи Донишгоҳи Ҳарвард ва ҳаммуаллифи коғази нав. "Бедоршавӣ дар харитаи мо тасдиқи воқеан дақиқест, ки тасвири асосии мо дар бораи якҷояшавии галактикаҳо дар нуқтаи назар аст!"

Муаллифони коғаз инчунин фикр мекунанд, ки харитаи нав дар якҷоягӣ бо маълумотҳои иловагӣ ва таҳлилҳои назариявӣ барои назарияҳои гуногун дар бораи табиати торикӣ, масалан оё он аз зарраҳо иборат аст, ба монанди моддаҳои муқаррарӣ ва чӣ гуна хосиятҳои он зарраҳо ҳастанд.

"Шумо тасаввур карда метавонед, ки бедории паси киштӣ фарқ хоҳад кард, агар киштӣ тавассути об ё тавассути асал ҳаракат кунад" гуфт Чарли Конрой, профессори Донишгоҳи Ҳарвард ва астроном дар Маркази астрофизика | Ҳарвард & amp Смитсониан, ки муаллифи таҳқиқот мебошад. "Дар ин ҳолат, хосиятҳои бедорӣ муайян карда мешаванд, ки мо кадом назарияи материяи торикро истифода мебарем."

Конрой дастаеро роҳбарӣ кард, ки мавқеъҳои зиёда аз 1300 ситораро дар гало харита додааст. Мушкилот дар кӯшиши чен кардани масофаи дақиқ аз Замин то қисми зиёди он ситорагон ба миён омад: Аксар вақт муайян кардани он ки ситора заиф ва наздик аст ё дурахшон ва дур аст. Гурӯҳ маълумотро аз рисолати Gaia ESA истифода кардааст, ки ҷойгиршавии ситораҳои зиёдеро дар осмон таъмин мекунад, аммо масофаро то ситорагон дар минтақаҳои берунаи Роҳи Каҳкашон чен карда наметавонад.

Пас аз шинохтани ситораҳои эҳтимолан дар гало ҷойгиршуда (зеро онҳо бешубҳа дар дохили галактикаи мо ё LMC набуданд), гурӯҳ ситораҳои мансуб ба синфи ситораҳои азимро бо "имзо" -и мушаххаси мушаххаси NEOWISE ҷустуҷӯ кард. Донистани хосиятҳои асосии ситораҳои интихобшуда ба гурӯҳ имкон доданд, ки масофаи худро аз Замин муайян карда, харитаи навро эҷод кунанд. Он минтақаеро нишон медиҳад, ки тақрибан 200,000 соли рӯшноӣ аз маркази Роҳи Каҳкашон оғоз меёбад ё дар куҷо огози бедории LMC пешбинӣ шуда буд ва тақрибан 125,000 соли рӯшноиро аз он ҳам фаро мегирад.

Конрой ва ҳамкорони ӯ пас аз фаҳмидани як гурӯҳи астрофизикони Донишгоҳи Аризонаи Туксон, ки моделҳои компютериро пешгӯӣ мекунанд, ки моддаи торик дар гало галактикӣ бояд чӣ гуна бошад, илҳом бахшид, ки ба бедории LMC шикор кунад. Ду гурӯҳ якҷоя дар таҳқиқоти нав кор карданд.

Як модели гурӯҳи Аризона, ки ба таҳқиқоти нав дохил карда шудааст, сохтори умумӣ ва ҷойгиршавии мушаххаси бедоршавии ситораҳоро, ки дар харитаи нав нишон дода шудааст, пешгӯӣ карда буд. Пас аз он, ки маълумот дурустии моделро тасдиқ кард, гурӯҳ метавонад тасдиқ кунад, ки тафтишоти дигар низ дар бораи он ишора кардаанд: LMC эҳтимолан дар мадори аввалини худ дар атрофи Роҳи Каҳкашон қарор дорад. Агар галактикаи хурд аллакай чарх задани якчанд маротиба мебуд, шакл ва ҷойгиршавии бедор аз он чизе, ки мушоҳида шуда буд, ба куллӣ фарқ мекард. Астрономҳо фикр мекунанд, ки LMC дар ҳамон муҳити Роҳи Каҳкашон ва галактикаи дигари наздик, M31 ба вуҷуд омадааст ва он ба наздикӣ дар мадори аввалини атрофи галактикаи мо (тақрибан 13 миллиард сол) ба анҷом мерасад. Мадори навбатии он бо сабаби ҳамкорӣ бо Роҳи Каҳкаш хеле кӯтоҳтар мешавад.

"Тасдиқи пешгӯиҳои назариявии мо бо маълумоти мушоҳидаӣ ба мо нишон медиҳад, ки фаҳмиши мо дар бораи ҳамкории ин ду галактика, аз ҷумла моддаи торик, дар роҳи дуруст аст" гуфт докторанти Донишгоҳи Аризона дар астрономия Николас Гаравито-Камарго, ки дар модели дар коғаз истифодашуда.

Харитаи нав инчунин ба астрономҳо имкони нодиреро барои санҷидани хосиятҳои моддаи торик (об ё асали шартӣ) дар галактикаи худамон фароҳам меорад. Дар таҳқиқоти нав, Гаравито-Камарго ва ҳамкоронаш назарияи машҳури материяи торикро бо номи моддаи торики хунук истифода карданд, ки ба харитаи ситораҳои мушоҳидашуда нисбатан хуб мувофиқат мекунад. Ҳоло дастаи Донишгоҳи Аризона моделиронӣ кор мекунад, ки назарияҳои гуногуни материяи торикро истифода мебаранд, то бубинад, ки кадоме аз онҳо ба бедории дар ситорагон мушоҳидашуда беҳтар аст.

Гуртина Бесла, ҳаммуаллифи ин таҳқиқот ва дотсенти Донишгоҳи Аризона Гуртина Бесла гуфт: "Ин як ҳолати воқеан махсусест, ки барои сохтани ин сенария ҷамъ омадааст, ки ба мо имкон медиҳад, ки назарияҳои материяи торикамонро бисанҷем". "Аммо мо метавонем ин озмоишро танҳо бо омезиши ин харитаи нав ва моделиронии моддаҳои тира, ки сохтаем, дарк кунем."

Киштии кайҳонии WISE, ки соли 2009 сар дода шуд, соли 2011 пас аз ба итмом расонидани рисолати аввалия ба зимистони зимистонӣ гузошта шуд. Дар моҳи сентябри соли 2013, NASA киштии кайҳониро бо ҳадафи асосии скан кардани объектҳои наздик ба Замин ё NEO-ҳо дубора фаъол кард ва рисолат ва киштиҳои кайҳонӣ NEOWISE номгузорӣ шуданд. Лабораторияи ҳавопаймоии реактивии NASA дар Калифорнияи Ҷанубӣ WISE-ро барои Дирексияи Миссияи Илмии NASA идора ва идора мекард. Рисолат дар доираи барномаи Explorers NASA аз ҷониби Маркази парвозии фазои Goddard дар Гринбелт, Мэриленд идора карда мешавад. NEOWISE лоиҳаи JPL, як бахши Caltech ва Донишгоҳи Аризона мебошад, ки аз ҷониби Дафтари ҳамоҳангсозии сайёраи NASA дастгирӣ карда мешавад.


Астрономҳо харитаи муфассали гидрогении Галактикаи Роҳи Каҳкашонро месозанд

Бо истифода аз маълумот аз радиотелескопи 64-метраи CSIRO дар Австралия ва радиотелескопи 100-метраи Макс-Планк дар Олмон, як гурӯҳи байналмилалии астрономҳо харитаи зичии муфассали гидрогени атомии нейтралиро дар Галактикаи Роҳи Каҳкашони мо офариданд.

Ин харитаи HI4PI бо истифода аз маълумот аз радиотелескопи 100-метраи Макс-Планк дар Эфелсберг, Олмон ва 64-м радиои телескопи CSIRO дар Паркси Австралия, таҳия шудааст. Рангҳои тасвир газро бо суръати гуногун инъикос мекунанд. Ҳавопаймои Галактикаи Роҳи Каҳкашон аз миёнаи тасвир ба таври уфуқӣ мегузарад. Абрҳои Магелланро дар тарафи рости поён дидан мумкин аст. Кредити тасвирӣ: Бенҷамин Винкел / Ҳамкории HI4PI.

Таҳқиқот дар натиҷаи пурсише, ки бо номи HI4PI маъруф аст, гидрогени атомии бетараф, унсури фаровонтарин дар кайҳонро дар тамоми осмон дида баромад.

"Гарчанде ки гидрогени бетарафро бо радиотелескопҳои муосир шинохтан хеле осон аст, харитаи тамоми осмон дастоварди назаррас аст" гуфт ҳаммуаллиф доктор Юрген Керп, астроном дар Донишгоҳи Бонн.

"Садои радио, ки дар натиҷаи мобилӣ ва истгоҳҳои пахш мавҷуданд, партобҳои сусти ситорагон ва галактикаҳои коинотро ифлос мекунанд."

"Барои тоза кардани ҳар як нуқтаи инфиродии ин дахолати номатлуби инсон бояд алгоритмҳои мукаммали компютерӣ таҳия карда шаванд."

HI4PI маълумотро дар бораи абрҳои гази гидроген бо қарори пурра ҷамъ овард ва ба астрономҳо имкон дод, ки дар бораи физикаи воқеаҳое, ки дар он минтақаҳо, ки иншоот аз онҷо омадаанд ва бештар чизҳо доранд, маълумоти бештар гиранд.

"Тадқиқот бори аввал ҷузъиёти хуби сохторҳои байни ситорагон дар Роҳи Каҳкашонро ошкор кард" гуфт ҳаммуаллиф профессор Наоми Макклюр-Грифитс, аз Донишгоҳи Миллии Австралия.

"Ба назар чунин мерасад, ки абрҳои хеле хурди газ дар тӯли миллиардҳо сол дар роҳи Каҳкашон ситораҳо пайдо карданд".

Ин харитаи HI4PI бо истифода аз маълумот аз радиотелескопи 100-метраи Макс-Планк дар Эфелсберг, Олмон ва 64-м радиои телескопи CSIRO дар Паркси Австралия, таҳия шудааст. Шиддати тасвир миқдори умумии гидрогенро инъикос мекунад. Ҳавопаймои Галактикаи Роҳи Каҳкашон аз миёнаи тасвир ба таври уфуқӣ мегузарад. Кредити тасвирӣ: Бенҷамин Винкел / Ҳамкории HI4PI.

Таҳқиқот беш аз як миллион мушоҳидаҳои инфиродӣ ва тақрибан 10 миллиард нуқтаҳои инфиродиро талаб карданд.

Он омӯзиши қаблии бетарафи гидроген, тадқиқоти Лейден-Аргентина-Бонн (LAB) -ро аз рӯи ҳассосият ду маротиба ва дар ҳалли кунҷӣ чор маротиба беҳтар мекунад.

«Таҳқиқот бори аввал ҷузъиёти хуби сохторҳои байни ситораҳоро дар Роҳи Каҳкашон нишон медиҳад. Ин сохторҳо аз рӯи намунаҳои дағали осмон дар пурсиши LAB шуста шуда буданд ”гуфт муаллифи калон Профессор Листер Стейли-Смит, аз Маркази байналмилалии тадқиқоти радио астрономия.

"Омӯзиши озмоишии маълумотҳои HI4PI дорои боигариҳои сохторҳои филаментӣ мебошад, ки мислаш ҳеҷ гоҳ дида нашудааст."

"Доштани тасвири равшантар аз гидроген дар Роҳи Каҳкашон, инчунин ба астрономҳо кӯмак хоҳад кард, ки галактикаҳоро ҳатто дар масофаи космологӣ таҳқиқ кунанд" гуфт ҳаммуаллифи мувофиқ доктор Бенҷамин Винкел, аз Институти радио астрономияи Макс Планк.

"Мисли абрҳои осмон, ҳама мушоҳидаҳое, ки мо аз Коиноти дур мегирем, бояд тавассути роҳи Каҳкашон аз водород гузаранд."

"Маълумоти HI4PI ба мо имкон медиҳад, ки ҳамаи ин абрҳои гидрогенро дақиқ ислоҳ кунем ва равзанаи аз назар гузаронидашударо тоза кунем."

"HI4PI меъёреро барои даҳсолаҳои оянда муқаррар мекунад" илова кард доктор Керп.

«Гарчанде ки асбобҳои нави дарпешистода, ба монанди массиви квадратии километри (SKA) ҳассосият ва ҳалли кунҷиро ба қаламравҳои нав тела медиҳанд ва радио интерферометрҳо мебошанд, онҳо аз рӯи тарҳ ба гази паҳншудаи HI бетафовутанд. HI4PI сарчашмаи асосӣ барои илова кардани ин маълумоти гумшуда ба маълумоти СКА хоҳад буд. ”

Н.Бен Бахтӣ ва диг (Ҳамкории HI4PI). 2016. HI4PI: пурсиши H i осмонӣ дар асоси EBHIS ва GASS. A & ampA 594, A116 doi: 10.1051 / 0004-6361 / 201629178


Кайҳонавардии кайҳонӣ

Гайя расадхонаи кайҳонии Агентии Аврупо (ESA) мебошад, ки барои астрометрия пешбинӣ шудааст: ҷойгоҳҳо ва масофаҳои ситораҳоро бо дақиқии бесобиқа чен кардан. Ҳадафи ин вазифа сохтани феҳристи бузургтарин ва дақиқтарини 3D мебошад, ки тақрибан 1 миллиард объекти астрономӣ, асосан ситораҳоро ташкил медиҳад, инчунин сайёраҳо, ситораҳои думдор, астероидҳо ва квазарҳоро дар бар мегиранд.

Киштии кайҳонӣ 19 декабри соли 2013 сар дода шуд, ки мӯҳлати ба нақша гирифташуда панҷ сол ва тамдиди имконпазираш аз як то чор сол. Гаиа ҳар як объекти ҳадафашро дар тӯли панҷ сол тақрибан 70 маротиба назорат карда, мавқеъ ва ҳаракати дақиқи ҳар як ҳадафро меомӯзад. Киштии кайҳонӣ дорои масрафи кофӣ барои тақрибан нӯҳ сол кор кардан аст ва детекторҳои он ба қадри кофӣ паст намешаванд.

Аз ин рӯ, миссияро дароз кардан мумкин буд. Ҳадафҳои Гаиа тақрибан 1% аҳолии Роҳи Каҳкашонро бо тамоми ситораҳои дурахшонашон аз бузургии 20 дар тасмаи васеи фотометрӣ, ки қисми зиёди визуалиро фаро мегиранд, намояндагӣ мекунанд. Ғайр аз он, интизор меравад, ки Gaia ҳазорҳо-даҳҳо ҳазор сайёраҳои берунаи Системаи Офтобиро, ки ҳадди аққал 500,000 квазарҳо ва даҳҳо ҳазор астероидҳо ва кометаҳои навро дар системаи офтобӣ ба вуҷуд меоранд, муайян кунанд.

Директори ESA Гюнтер Ҳасингер мегӯяд: «Мушоҳидаҳои ҷамъовардаи Гая асосҳои астрономияро аз нав муайян мекунанд. Гайя як рисолати шӯҳратпарастест, ки ба ҳамкории азими инсонӣ такя мекунад ва ҳаҷми зиёди маълумоти хеле мураккабро дарк мекунад. Он нишон медиҳад, ки лоиҳаҳои дарозмуддат барои кафолати пешрафт дар соҳаи илм ва технологияи кайҳонӣ ва амалисозии рисолатҳои боз ҳам ҷасуртари илмии даҳсолаҳои оянда ».


Харитаи нави 3-D Роҳи Каҳкашонро нишон медиҳад & # 8217s Big Twist

Аксари китобҳои дарсӣ таълим медиҳанд, ки галактикаи мо, Роҳи Каҳкашон, ба спирали ҳамвор шабоҳат дорад ва якчанд дастҳои намоён аз марказ чарх мезананд. Аммо харитаи нави 3-D-и муфассали галактика ба ин тасвир, ба маънои аслӣ, тобиш медиҳад. Маълум шуд, ки галактика як паники ҳамвор нест, балки паҳлӯҳояш кунҷкобшуда дар боло ва поён ҳамвории галактикӣ каҷ мешаванд.

Дидани воқеии галактикаи худамон асосан ғайриимкон аст. То ба ҳол, зондҳои дурдасти кайҳонии мо базӯр системаи офтобии худро тарк карданд ва эҳтимолан ҳеҷ гоҳ галактикаро тарк нахоҳанд кард, то аксеро аз масофа гиранд. Ҳамин тавр, астрономҳо бояд барои муайян кардани чизҳо бо истифодаи телескопҳо ва асбобҳои дар даст доштаамон ба моделсозӣ такя кунанд. Ин хеле душвор аст, зеро Замин дар маркази спирали хурд дар тақрибан 26,000 аз маркази галактикӣ ҷойгир аст, ва ин тасвири калонро душвор мекунад.

Элизабет Гибни дар Табиат гузориш медиҳад, ки пеш аз ин тадқиқот, харитаҳои беҳтарини Роҳи Каҳкашон, ки диаметри он тақрибан 120,000 соли рӯшноӣ аст, андозагирии ғайримустақимро, ба монанди ҳисоб кардани ситорагон ва изофаи иттилоот аз галактикаҳои спиралии ҳамсоя, ки мо мебинем, истифода мебурданд. Аммо барои ин таҳқиқот, муҳаққиқони Донишгоҳи Варшава телескопи таҷрибавии оптикии ҷозибаи линзасозии расадхонаи Лас Кампанаси Чилиро барои таҳлили Сефеидҳо, гурӯҳи ситораҳое, ки дар як давраи пешбинишаванда равшан ва хира шуда, масофаи худро мустақиман чен мекунанд, истифода бурданд.

Дар тӯли шаш сол, гурӯҳ 2341 Сефеидро дар саросари галактика дароз кард ва онҳоро 206 726 акси ситораҳоро гирифт. Мушоҳида кардани ситорагон аз Замин, баъзан донистани чӣ қадар дурахшон будани онҳо душвор аст & # 8217. Ситораи супер-дурахшоне, ки хеле дур аст, метавонад хира ба назар расад. Аммо муҳаққиқон медонанд, ки зарбаи ситораи Сефеид ҳар қадар сусттар бошад, ҳамон қадар дурахшонтар аст, ки ин ба онҳо имкон медиҳад, ки равшании ҳақиқӣ ё ботинии онро ҳисоб кунанд. By comparing the brightness level of the star with its apparent brightness from Earth, the researchers were able to determine the distance and three-dimensional position of each Cepheid with more than 95 percent accuracy. Using these data points, they plotted the positon of the Cepheids throughout the galaxy, creating a structural map. The study appears in the journal Илм.

Researchers using other techniques have hypothesized that the Milky Way is warped and that the galaxy actually flares at the edges. Close to the galactic center, it’s about 500 light years wide. At the edges, it’s about 3,000 light years thick. This new visualization confirms that warp and flare and shows that they’re pretty significant.

“If we could see our galaxy from the side, we would clearly see its warp,” study leader Dorota Skowron tells George Dvorsky at Gizmodo. “Stars that are 60,000 light-years away from the Milky Way’s center are as far as 5,000 light-years above or below the Galactic plane. This is a big percentage.”

So why is our galaxy kind of twisted? Nadia Drake at National Geographic reports that warped spiral galaxies are not unusual and astronomers have catalogued many, including the Milky Way’s twin sister galaxy Andromeda. Nicola Davis at The Guardian reports that as many as half the galaxies in the universe have some degree of warping, but the Milky Way’s twists are larger than average.

It’s not completely clear what curled our edges, but researchers suspect it has to do with interactions between the galaxies in the local group, several dozen galaxies and dwarf galaxies clustered within 10 million light-years of the Milky Way. “We think the warp may have been caused by interactions with satellite galaxies,” Skowron tells Drake. “Other ideas point to interactions with intergalactic gas or dark matter.”

The new data may also provide some insight into how the galaxy evolved. The researchers identified three patches of Cepheids that are only 20 million to 260 million years old, mere babies compared to the oldest stars in the galaxy, which are 10 to 13 billion years old. The Guardian’s Davis reports that the youngest stars are closer to the galactic center while the older ones are farther out in the spiral arms. It’s possible that interaction with a passing dwarf galaxy could have caused them to pop into existence. Computer simulations show that to create the pattern they are found in, some sort of star forming events had to occur 64 million, 113 million and 175 million years ago.

Xiaodian Chen from the National Astronomical Observatories at the Chinese Academy of Sciences was part of a similar study published in February that also used a group of Cepheids to map the Milky Way’s 3-D structure. He believes this map is solid. “They essentially confirmed our earlier conclusions regarding the 3-D shape of the Milky Way’s disk, including its flaring in the outer regions,” Chen says. “A good thing about their confirmation of our work is that they used a different data set, covering 2,431 Cepheids compared to [our] 2,330, observed with a different telescope and through different filters. Yet they found pretty much the same result, which is comforting!”

While this new map is the most accurate in terms of revealing the galaxy’s overall structure, it’s by no means the most detailed look at our galaxy. Last year, the European Space Agency’s Gaia star mapper released the position and brightness of the 1.7 billion stars in our immediate neighborhood in the Milky Way and detailed data on 2 million of those stars.

About Jason Daley

Jason Daley is a Madison, Wisconsin-based writer specializing in natural history, science, travel, and the environment. His work has appeared in Discover, Popular Science, Outside, Men’s Journal, and other magazines.


Here is the most detailed 3D map of the Milky Way to date

Images of space are valuable for researchers to find out more about our solar system, our galaxy, and way beyond. But us regular folks enjoy them as well because they’re often quite an eye candy. The European Space Agency’s Gaia observatory has just released the most precise and detailed 3D map of the Milky Way to date. It doesn’t only look gorgeous of course, but it also takes the astronomers to both the future and the past of our galaxy.

Astronomers from the Gaia Data Processing and Analysis Consortium (DPAC) looked at the stars from our galaxy’s “anticenter,” or the very edge of our galaxy. This allowed them to see the evidence of the Milky Way’s past, “Computer models predicted that the disc of the Milky Way will grow larger with time as new stars are born,” ESA writes. “The new data allow us to see the relics of the 10 billion-year-old ancient disc and so determine its smaller extent compared to the Milky Way’s current disc size.”

The colour of the sky from Gaia’s Early Data Release 3, © ESA/Gaia/DPAC CC BY-SA 3.0 IGO. Acknowledgement: A. Moitinho.

The density of stars from Gaia’s Early Data Release 3, © ESA/Gaia/DPAC CC BY-SA 3.0 IGO. Acknowledgement: A. Moitinho and M. Barros

The latest data also revealed that there is a component of slow-moving stars above the plane of our galaxy. They are heading downwards towards the plane, according to ESA, and there’s a component of fast-moving stars below the plane that are moving upwards. “This extraordinary pattern had not been anticipated before,” ESA explains. “It could be the result of the near-collision between the Milky Way and the Sagittarius dwarf galaxy that took place in our galaxy’s more recent past.”

Gaia astronomers were also able to measure the acceleration of the solar system and calculate the journey of the stars for the next 400,000 years. Here’s what it will look like, according to the latest data:

Gaia’s stellar motion for the next 400 thousand years, © ESA/Gaia/DPAC CC BY-SA 3.0 IGO. Acknowledgement: A. Brown, S. Jordan, T. Roegiers, X. Luri, E. Masana, T. Prusti and A. Moitinho.

“Gaia has been staring at the heavens for the past seven years, mapping the positions and velocities of stars,” said Caroline Harper, the head of space science at the UK Space Agency. “Thanks to its telescopes we have in our possession today the most detailed billion-star 3D atlas ever assembled.”

Nicholas Walton, a member of the ESA Gaia science team at the Institute of Astronomy in Cambridge, told the Guardian that the latest data helps astronomers to get “a very detailed map of the local universe that’s in three dimensions for stars out to a few hundred light years.”


Astronomers Release New All-Sky Map of Milky Way's Outer Reaches


Images of the Milky Way and the Large Magellanic Cloud (LMC) are overlaid on a map of the surrounding galactic halo. The smaller structure is a wake created by the LMC’s motion through this region. The larger light-blue feature corresponds to a high density of stars observed in the northern hemisphere of our galaxy. Credit: NASA/ESA/JPL-Caltech/Conroy et. ал. 2021

Astronomers using data from NASA and ESA (European Space Agency) telescopes have released a new all-sky map of the outermost region of our galaxy.

Known as the galactic halo, this area lies outside the swirling spiral arms that form the Milky Way's recognizable central disk and is sparsely populated with stars. Though the halo may appear mostly empty, it is also predicted to contain a massive reservoir of dark matter, a mysterious and invisible substance thought to make up the bulk of all the mass in the universe.

The data for the new map comes from ESA's Gaia mission and NASA's Near Earth Object Wide Field Infrared Survey Explorer, or NEOWISE, which operated from 2009 to 2013 under the moniker WISE. The study makes use of data collected by the spacecraft between 2009 and 2018.

The new map reveals how a small galaxy called the Large Magellanic Cloud (LMC) - so named because it is the larger of two dwarf galaxies orbiting the Milky Way - has sailed through the Milky Way's galactic halo like a ship through water, its gravity creating a wake in the stars behind it. The LMC is located about 160,000 light-years from Earth and is less than one-quarter the mass of the Milky Way.

Though the inner portions of the halo have been mapped with a high level of accuracy, this is the first map to provide a similar picture of the halo's outer regions, where the wake is found - about 200,000 light-years to 325,000 light-years from the galactic center. Previous studies have hinted at the wake's existence, but the all-sky map confirms its presence and offers a detailed view of its shape, size, and location.

A simulation of dark matter surrounding the Milky Way galaxy (small ring at center) and the Large Magellanic Cloud (LMC) reveals two areas of high density: the smaller of the two light blue areas is a wake created by the LMC's motion through this region. The larger corresponds to an excess of stars in the Milky Way's northern hemisphere. Credit: NASA/JPL-Caltech/NSF/R. Hurt/N. Garavito-Camargo & G. Besla

This disturbance in the halo also provides astronomers with an opportunity to study something they can't observe directly: dark matter. While it doesn't emit, reflect, or absorb light, the gravitational influence of dark matter has been observed across the universe. It is thought to create a scaffolding on which galaxies are built, such that without it, galaxies would fly apart as they spin. Dark matter is estimated to be five times more common in the universe than all the matter that emits and/or interacts with light, from stars to planets to gas clouds.

Although there are multiple theories about the nature of dark matter, all of them indicate that it should be present in the Milky Way's halo. If that's the case, then as the LMC sails through this region, it should leave a wake in the dark matter as well. The wake observed in the new star map is thought to be the outline of this dark matter wake the stars are like leaves on the surface of this invisible ocean, their position shifting with the dark matter.

The interaction between the dark matter and the Large Magellanic Cloud has big implications for our galaxy. As the LMC orbits the Milky Way, the dark matter's gravity drags on the LMC and slows it down. This will cause the dwarf galaxy's orbit to get smaller and smaller, until the galaxy finally collides with the Milky Way in about 2 billion years. These types of mergers might be a key driver in the growth of massive galaxies across the universe. In fact, astronomers think the Milky Way merged with another small galaxy about 10 billion years ago.

"This robbing of a smaller galaxy's energy is not only why the LMC is merging with the Milky Way, but also why all galaxy mergers happen," said Rohan Naidu, a doctoral student in astronomy at Harvard University and a co-author of the new paper. "The wake in our map is a really neat confirmation that our basic picture for how galaxies merge is on point!"

The authors of the paper also think the new map - along with additional data and theoretical analyses - may provide a test for different theories about the nature of dark matter, such as whether it consists of particles, like regular matter, and what the properties of those particles are.

"You can imagine that the wake behind a boat will be different if the boat is sailing through water or through honey," said Charlie Conroy, a professor at Harvard University and an astronomer at the Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, who coauthored the study. "In this case, the properties of the wake are determined by which dark matter theory we apply."
Conroy led the team that mapped the positions of over 1,300 stars in the halo. The challenge arose in trying to measure the exact distance from Earth to a large portion of those stars: It's often impossible to figure out whether a star is faint and close by or bright and far away. The team used data from ESA's Gaia mission, which provides the location of many stars in the sky but cannot measure distances to the stars in the Milky Way's outer regions.

After identifying stars most likely located in the halo (because they were not obviously inside our galaxy or the LMC), the team looked for stars belonging to a class of giant stars with a specific light "signature" detectable by NEOWISE. Knowing the basic properties of the selected stars enabled the team to figure out their distance from Earth and create the new map. It charts a region starting about 200,000 light-years from the Milky Way's center, or about where the LMC's wake was predicted to begin, and extends about 125,000 light-years beyond that.

Conroy and his colleagues were inspired to hunt for LMC's wake after learning about a team of astrophysicists at the University of Arizona in Tucson that makes computer models predicting what dark matter in the galactic halo should look like. The two groups worked together on the new study.

One model by the Arizona team, included in the new study, predicted the general structure and specific location of the star wake revealed in the new map. Once the data had confirmed that the model was correct, the team could confirm what other investigations have also hinted at: that the LMC is likely on its first orbit around the Milky Way. If the smaller galaxy had already made multiple orbits, the shape and location of the wake would be significantly different from what has been observed. Astronomers think the LMC formed in the same environment as the Milky Way and another nearby galaxy, M31, and that it is close to completing a long first orbit around our galaxy (about 13 billion years). Its next orbit will be much shorter due to its interaction with the Milky Way.

"Confirming our theoretical prediction with observational data tells us that our understanding of the interaction between these two galaxies, including the dark matter, is on the right track," said University of Arizona doctoral student in astronomy Nicolás Garavito-Camargo, who led work on the model used in the paper.

The new map also provides astronomers with a rare opportunity to test the properties of the dark matter (the notional water or honey) in our own galaxy. In the new study, Garavito-Camargo and colleagues used a popular dark matter theory called cold dark matter that fits the observed star map relatively well. Now the University of Arizona team is running simulations that use different dark matter theories to see which one best matches the wake observed in the stars.

"It's a really special set of circumstances that came together to create this scenario that lets us test our dark matter theories," said Gurtina Besla, a co-author of the study and an associate professor at the University of Arizona. "But we can only realize that test with the combination of this new map and the dark matter simulations that we built."

Launched in 2009, the WISE spacecraft was placed into hibernation in 2011 after completing its primary mission. In September 2013, NASA reactivated the spacecraft with the primary goal of scanning for near-Earth objects, or NEOs, and the mission and spacecraft were renamed NEOWISE. NASA's Jet Propulsion Laboratory in Southern California managed and operated WISE for NASA's Science Mission Directorate. The mission was selected competitively under NASA's Explorers Program managed by the agency's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. NEOWISE is a project of JPL, a division of Caltech, and the University of Arizona, supported by NASA's Planetary Defense Coordination Office.


Astronomers Release New All-Sky Map of Milky Way's Outer Reaches

Astronomers using data from NASA and ESA (European Space Agency) telescopes have released a new all-sky map of the outermost region of our galaxy. Known as the galactic halo, this area lies outside the swirling spiral arms that form the Milky Way’s recognizable central disk and is sparsely populated with stars. Though the halo may appear mostly empty, it is also predicted to contain a massive reservoir of dark matter, a mysterious and invisible substance thought to make up the bulk of all the mass in the universe.

The data for the new map comes from ESA’s Gaia mission and NASA’s Near Earth Object Wide Field Infrared Survey Explorer, or NEOWISE, which operated from 2009 to 2013 under the moniker WISE. The study makes use of data collected by the spacecraft between 2009 and 2018.

The new map reveals how a small galaxy called the Large Magellanic Cloud (LMC) – so named because it is the larger of two dwarf galaxies orbiting the Milky Way – has sailed through the Milky Way’s galactic halo like a ship through water, its gravity creating a wake in the stars behind it. The LMC is located about 160,000 light-years from Earth and is less than one-quarter the mass of the Milky Way.

Though the inner portions of the halo have been mapped with a high level of accuracy, this is the first map to provide a similar picture of the halo’s outer regions, where the wake is found – about 200,000 light-years to 325,000 light-years from the galactic center. Previous studies have hinted at the wake’s existence, but the all-sky map confirms its presence and offers a detailed view of its shape, size, and location.

This disturbance in the halo also provides astronomers with an opportunity to study something they can’t observe directly: dark matter. While it doesn’t emit, reflect, or absorb light, the gravitational influence of dark matter has been observed across the universe. It is thought to create a scaffolding on which galaxies are built, such that without it, galaxies would fly apart as they spin. Dark matter is estimated to be five times more common in the universe than all the matter that emits and/or interacts with light, from stars to planets to gas clouds.

Although there are multiple theories about the nature of dark matter, all of them indicate that it should be present in the Milky Way’s halo. If that’s the case, then as the LMC sails through this region, it should leave a wake in the dark matter as well. The wake observed in the new star map is thought to be the outline of this dark matter wake the stars are like leaves on the surface of this invisible ocean, their position shifting with the dark matter.

The interaction between the dark matter and the Large Magellanic Cloud has big implications for our galaxy. As the LMC orbits the Milky Way, the dark matter’s gravity drags on the LMC and slows it down. This will cause the dwarf galaxy’s orbit to get smaller and smaller, until the galaxy finally collides with the Milky Way in about 2 billion years. These types of mergers might be a key driver in the growth of massive galaxies across the universe. In fact, astronomers think the Milky Way merged with another small galaxy about 10 billion years ago.

“This robbing of a smaller galaxy’s energy is not only why the LMC is merging with the Milky Way, but also why all galaxy mergers happen,” said Rohan Naidu, a doctoral student in astronomy at Harvard University and a co-author of the new paper. “The wake in our map is a really neat confirmation that our basic picture for how galaxies merge is on point!”

A Rare Opportunity

The authors of the paper also think the new map – along with additional data and theoretical analyses – may provide a test for different theories about the nature of dark matter, such as whether it consists of particles, like regular matter, and what the properties of those particles are.

“You can imagine that the wake behind a boat will be different if the boat is sailing through water or through honey,” said Charlie Conroy, a professor at Harvard University and an astronomer at the Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, who coauthored the study. “In this case, the properties of the wake are determined by which dark matter theory we apply.”

Conroy led the team that mapped the positions of over 1,300 stars in the halo. The challenge arose in trying to measure the exact distance from Earth to a large portion of those stars: It’s often impossible to figure out whether a star is faint and close by or bright and far away. The team used data from ESA’s Gaia mission, which provides the location of many stars in the sky but cannot measure distances to the stars in the Milky Way’s outer regions.

After identifying stars most likely located in the halo (because they were not obviously inside our galaxy or the LMC), the team looked for stars belonging to a class of giant stars with a specific light “signature” detectable by NEOWISE. Knowing the basic properties of the selected stars enabled the team to figure out their distance from Earth and create the new map. It charts a region starting about 200,000 light-years from the Milky Way’s center, or about where the LMC’s wake was predicted to begin, and extends about 125,000 light-years beyond that.

Conroy and his colleagues were inspired to hunt for LMC’s wake after learning about a team of astrophysicists at the University of Arizona in Tucson that makes computer models predicting what dark matter in the galactic halo should look like. The two groups worked together on the new study.

One model by the Arizona team, included in the new study, predicted the general structure and specific location of the star wake revealed in the new map. Once the data had confirmed that the model was correct, the team could confirm what other investigations have also hinted at: that the LMC is likely on its first orbit around the Milky Way. If the smaller galaxy had already made multiple orbits, the shape and location of the wake would be significantly different from what has been observed. Astronomers think the LMC formed in the same environment as the Milky Way and another nearby galaxy, M31, and that it is close to completing a long first orbit around our galaxy (about 13 billion years). Its next orbit will be much shorter due to its interaction with the Milky Way.

“Confirming our theoretical prediction with observational data tells us that our understanding of the interaction between these two galaxies, including the dark matter, is on the right track,” said University of Arizona doctoral student in astronomy Nicolás Garavito-Camargo, who led work on the model used in the paper.

The new map also provides astronomers with a rare opportunity to test the properties of the dark matter (the notional water or honey) in our own galaxy. In the new study, Garavito-Camargo and colleagues used a popular dark matter theory called cold dark matter that fits the observed star map relatively well. Now the University of Arizona team is running simulations that use different dark matter theories to see which one best matches the wake observed in the stars.

“It’s a really special set of circumstances that came together to create this scenario that lets us test our dark matter theories,” said Gurtina Besla, a co-author of the study and an associate professor at the University of Arizona. “But we can only realize that test with the combination of this new map and the dark matter simulations that we built.”

Launched in 2009, the WISE spacecraft was placed into hibernation in 2011 after completing its primary mission. In September 2013, NASA reactivated the spacecraft with the primary goal of scanning for near-Earth objects, or NEOs, and the mission and spacecraft were renamed NEOWISE. NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Southern California managed and operated WISE for NASA’s Science Mission Directorate. The mission was selected competitively under NASA’s Explorers Program managed by the agency’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. NEOWISE is a project of JPL, a division of Caltech, and the University of Arizona, supported by NASA’s Planetary Defense Coordination Office.