Mælkevejen set fra siden

Vi ved hvordan andre galakser ser ud, men det er svært at se Mælkevejen for bare stjerner. Nu har astronomer kortlag Mælkevejens centrum i 3D, så vi nu kan "se" den udefra.

To grupper af astronomer har brugt ESOs teleskoper til at lave det bedste tredimensionelle kort, der hidtil er lavet over de centrale dele af Mælkevejen. De så, at de indre regioner havde et peanut-formet udseende fra nogle særlige vinkler. Fra et andet perspektiv, kan man se en struktur i røntgen stråling. Denne mærkelige form blev kortlagt ved at bruge offentligt tilgængeligt data fra ESOs VISTA kortlægningsteleskop sammen med målinger af bevægelserne af hundrede svage stjerner i den centrale bule.

En af de vigtigste og tungeste dele af vores galakse er den galaktiske bule. Denne kæmpestore centrale sky af omkring 10.000 millioner stjerner strækker sig over tusinder lysår. Dog er hverken dens struktur eller oprindelse velforstået.

Desværre er udsynet til den centrale region, fra vores udkigspunkt i galaksens skive - i en afstand fra centrum på 27.000 lysår - voldsomt slørret af det tætte skyer af gas og støv. Astronomer kan kun få et godt udsyn til bulen ved at observere den i de længere bølgelængder af lys, som fx. infrarød stråling, der går igennem støvskyerne.

Tidligere observationer fra 2MASS infrared sky survey har allerede vist tegn på, at bulen havde en mystisk X-formet struktur. Nu har to forskergrupper brugt nye observationer fra en række ESO teleskoper til et få et meget bedre indblik i bulens struktur.

Den første gruppe fra Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) i Garching, Tyskland brugte VVV near-infrared survey fra VISTA-teleskopet på ESOs Paranal-observatorium i Chile . Dette nye offentlige tilgængelige kortlægningsprojekt kan vise stjerner der er 30 gange svagere end tidligere kortlægningsprojekter af bulen. Holdet fandt i alt 22 millioner stjerner, der tilhørte en klasse af røde kæmpestjerner med så kendte egenskaber, at deres afstand kan beregnes.

"Dybden af VISTAs stjernekatalog er langt bedre end tidligere, og vi kan se hele gruppen af disse stjerner på nær de mest tildækkede områder," forklarer Christopher Wegg (MPE), der er hovedforfatter på denne artikel. "Fra fordelingen af stjernerne kan vi lave et tredimensionelt kort over den galaktiske bule. Dette er første gang, at sådan et kort er blevet lavet, uden at antage en model for bulens form."

"Vi ser, at de indre regioner af vores galakse har form som en peanut i sin skal fra en side, og en meget forlænget bjælke fra oven," tilføjer Ortwin Gerhard, der er medforfatter og leder af Dynamics Group på MPE. "Det er første gang, at vi kan se det tydeligt i vores egen Mælkevej, og simuleringer fra vores gruppe og af andre viser, at denne form er typisk for en bjælkegalakse, der begyndte som en ren skive af stjerner."

Den anden internationale forskergruppe, der er ledet af den chilenske ph.d. studerende Sergio Vásquez Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile og ESO, Santiago, Chile), brugte en anden tilgang for at finde strukturen af bulen. Ved at sammenligne billeder der er taget med 11 års mellemrum med MPG/ESO 2,2-meter teleskopet, kunne de måle små forskelle grundet den indbyrdes bevægelse af bulens stjerner over himlen. Disse blev kombineret med målinger af bevægelserne af de samme stjerner imod og væk fra Jorden for at kortlægge bevægelserne af mere end 400 stjerner i tre dimensioner.

"Dette er første gang, at et stort antal hastigheder af individuelle stjerner i tre dimensioner på begge sider af bulen er blevet fundet," konkluderer Vásquez. "Stjernerne som vi har observeret ser ud til at strømme langs armen af den X-formede bule, mens deres kredsløb tager dem op og ned og ud af Mælkevejens plan. Det passer alt sammen meget godt med forudsigelserne fra de bedste modeller!"

Astronomerne tror, at Mælkevejen oprindeligt var en ren skive af stjerner, der dannede en flad bjælke milliarder af år siden. Den indre del af denne blev buet, og dannede denne tredimensionelle peanutform, som ses i de nye observationer.

Kilde:  ESO