Przejdź do treści

Znaleziono najodleglejsze gwiazdy w naszej Galaktyce w połowie drogi do Andromedy

Wizja artystyczna przedstawia wewnętrzne i zewnętrzne halo Drogi Mlecznej. Halo to kulisty obłok gwiazd otaczający Galaktykę.

Poszukiwania gwiazd zmiennych zwanych RR Lyrae pozwoliły odnaleźć jedne z najodleglejszych gwiazd w halo Drogi Mlecznej w odległości miliona lat świetlnych.

Astronomowie odkryli ponad 200 odległych gwiazd zmiennych typu RR Lyrae w halo gwiazdowym Drogi Mlecznej. Najdalsza z tych gwiazd znajduje się ponad milion lat świetlnych od Ziemi, czyli prawie połowę odległości do naszej sąsiedniej galaktyki, Andromedy, która znajduje się w odległości 2,52 miliona lat świetlnych.

Charakterystyczne pulsacje i jasność gwiazd RR Lyrae czynią je doskonałymi „świecami standardowymi” do pomiaru odległości galaktycznych. Nowe obserwacje pozwoliły badaczom prześledzić zewnętrzne granice halo Drogi Mlecznej.

Te badania na nowo definiują zewnętrzną granicę naszej Galaktyki – powiedział Raja GuhaThakurta, profesor i kierownik katedry astronomii i astrofizyki na UC Santa Cruz. Nasza Galaktyka i Andromeda są tak duże, że między nimi prawie nie ma przestrzeni.

GuhaThakurta wyjaśnił, że gwiezdny składnik halo naszej Galaktyki jest znacznie większy niż dysk, który ma około 100 000 lat świetlnych średnicy. Nasz Układ Słoneczny znajduje się w jednym z ramion spiralnych dysku. W środku dysku znajduje się zgrubienie centralne, a wokół niego halo, które zawiera najstarsze gwiazdy w Galaktyce i rozciąga się na setki tysięcy lat świetlnych we wszystkich kierunkach.

Halo jest najtrudniejszą częścią do zbadania, ponieważ zewnętrzne granice są tak daleko – powiedział GuhaThakurta. Gwiazdy są bardzo rzadko rozmieszczone w porównaniu z dużą gęstością gwiazd dysku i zgrubienia, ale halo jest zdominowane przez ciemną materię i faktycznie zawiera większość masy Galaktyki.

Yuting Feng, doktorant współpracujący z GuhaThakurta na UCSC, kierował nowymi badaniami i przedstawił swoje odkrycia podczas dwóch wykładów na spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego w Seattle 9 i 11 stycznia 2023 roku.

Według Fenga, poprzednie badania modelowe obliczyły, że gwiezdne halo powinno rozciągać się na 300 kiloparseków od galaktycznego centrum.

Byliśmy w stanie wykorzystać te gwiazdy zmienne jako wiarygodne znaczniki do ustalenia odległości – powiedział Feng. Nasze obserwacje potwierdzają teoretyczne szacunki wielkości halo, więc jest to ważny wynik.

Odkrycia opierają się na danych z Next Generation Virgo Cluster Survey (NGVS), programu wykorzystującego Kanadyjsko-Francusko-Hawajski Teleskop (CFHT) do badania gromad galaktyk daleko poza Drogą Mleczną. Przegląd nie miał na celu wykrycia gwiazd RR Lyrae, więc naukowcy musieli je wykopać ze zbioru danych. Gromada w Pannie to duża gromada galaktyk, w skład której wchodzi olbrzymia galaktyka eliptyczna M87.

Aby uzyskać głęboką ekspozycję M87 i otaczających ją galaktyk, teleskop uchwycił również gwiazdy pierwszego planu w tym samym polu, więc dane, których użyliśmy, są swego rodzaju produktem ubocznym tego przeglądu – wyjaśnił Feng.

Według GuhaThakurty, doskonała jakość danych NGVS umożliwiła zespołowi uzyskanie najbardziej wiarygodnej i precyzyjnej charakterystyki RR Lyrae na tych odległościach. RR Lyrae to stare gwiazdy o bardzo specyficznych właściwościach fizycznych, które powodują, że rozszerzają się i kurczą w regularnie powtarzającym się cyklu.

Sposób, w jaki zmienia się ich jasność, wygląda jak EKG – są jak bicie serca Galaktyki – więc jasność rośnie szybko i powoli spada, a cykl powtarza się idealnie z tym bardzo charakterystycznym kształtem – powiedział GuhaThakurta. Dodatkowo, jeżeli zmierzyć ich średnią jasność, jest ona taka sama dla każdej gwiazdy. Ta kombinacja jest fantastyczna do badania struktury Galaktyki.

Niebo jest pełne gwiazd, niektóre jaśniejsze od innych, ale gwiazda może wyglądać na jasną, ponieważ jest bardzo jasna lub znajduje się bardzo blisko, a rozróżnienie może być trudne. Astronomowie mogą zidentyfikować gwiazdę RR Lyrae na podstawie jej charakterystycznych pulsacji, a następnie wykorzystać ją do obliczenia, jak daleko się znajduje. Procedury nie są jednak proste. Bardziej odległe obiekty, takie jak kwazary, mogą udawać gwiazdy typu RR Lyrae.

Tylko astronomowie wiedzą, jak bolesne jest uzyskanie wiarygodnych wskaźników tych odległości – powiedział Feng. Ta solidna próbka odległych gwiazd RR Lyrae daje nam bardzo potężne narzędzie do badania halo i testowania naszych obecnych modeli wielkości i masy naszej Galaktyki.

 

Więcej informacji:

Źródło: UCSC

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Na ilustracji: Wizja artystyczna przedstawia wewnętrzne i zewnętrzne halo Drogi Mlecznej. Halo to kulisty obłok gwiazd otaczający Galaktykę. Źródło: NASA, ESA, and A. Feild [STScI].

Reklama