Chemické mapování mladých hvězd vrhá světlo na záhady naší galaxie

Nová chemická mapa místní oblasti naší galaxie vyvinutá Keithem Hawkinsem na Texaské univerzitě v Austinu odhalila nové strukturální detaily blízkých spirálních ramen Mléčné dráhy do vzdálenosti 32 600 světelných let od Země.

Od 20. let 20. století vědci zjistili, že Slunce leží na okraji jedné z bilionů galaxií ve vesmíru. Zjistit strukturu naší galaxie Mléčná dráha však nebylo snadné.

Naučit se strukturu jiných galaxií je poměrně snadné, protože se na ně můžeme dívat z dálky, ale my sedíme uvnitř disku naší galaxie asi 30 000 světelných let od okraje. Díky tomu je velmi obtížné naučit se mnoho detailů mimo tvar spirálních ramen poblíž nás a skutečnost, že se jedná o spirální galaxii s příčkou. Mezitím je široký oblouk na odvrácené straně galaxie neznámý přímo kvůli veškerému plynu a prachu, který jej zakrývá.

Aby se Hawkins dozvěděl více, obrátil se na chemickou kartografii, která lokalizuje objekty v galaxii na základě jejich chemického složení. Pomocí dat z LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope) a kosmického dalekohledu Gaia, který poskytl chemické složení dvou miliard objektů, byl schopen vidět věci, které nejsou viditelné pouze pomocí světla.

Hawkins hledal zejména mladé hvězdy, které se vyznačují svou metalicitou nebo vyšší koncentrací prvků těžších než vodík a helium. Tyto těžké prvky jsou častější u mladých hvězd než u starých hvězd, protože jak vesmír stárne, vzniká více těchto prvků.

První hvězdy ve vesmíru po Velkém třesku byly vyrobeny téměř výhradně z vodíku a helia s několika vhozenými stopovými prvky. Jak staré hvězdy umíraly, zvláště když explodovaly jako supernovy, nové hvězdy musely absorbovat více těžkých prvků. Vzhledem k tomu, že nové hvězdy mají tendenci se tvořit na předních hranách galaktických spirálních ramen, kde se plyn a prach koncentrují jakoby u procházející vlny, hledání jejich chemického podpisu odhalí podrobnosti o struktuře ramene. Mezitím nedostatek těchto podpisů ukazuje mezeru mezi pažemi.

„Velkou výhodou je, že spirálová ramena jsou skutečně bohatší na kovy,“ řekl Hawkins. „To ilustruje hodnotu chemické kartografie při identifikaci struktury a formace Mléčné dráhy. Má potenciál plně změnit náš pohled na Galaxii.“

Výzkum byl zveřejněn v Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti.

Zdroj: McDonald Observatory