Astronomie

Hledáte podrobnou mapu Mléčné dráhy

Hledáte podrobnou mapu Mléčné dráhy


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.

Jsem návrhář uživatelského rozhraní a pracuji na strategické videohře sci-fi.

Zajímalo by mě, jestli by tady někdo mohl pomoci? Hledám projekci Mléčné dráhy shora dolů, která označuje oblasti vesmíru. To je za účelem zahájení vytváření mapy serveru propojených „shod“.

Vesmírný bojový simulátor Elite: Dangerous má galaktický projekt rozdělený do 42 sektorů (viz příloha), i když vím, že většina označených oblastí je vytvořena speciálně pro tuto hru. Je zřejmé, že to nechci kopírovat, takže mě napadlo, jestli existuje vědecká verze, na které bychom mohli stavět návrhy.

Existují regionální mapy Mléčné dráhy ve vědě? Nebo je to čistě sci-fi věc?


Neexistuje.

Ve skutečnosti je docela těžké vidět tvar mléčné dráhy, protože jsme uvnitř. Vzdálenější části jsou zakryty za bližšími a většina z nich je neviditelná. (Myslíme si, že k supernově by mohlo dojít přibližně každých 50 let v galaxii o velikosti Mléčné dráhy, ale žádná z nich nebyla vidět téměř 400 let, takže jsou skryty i obrovské jasné události).

Existují hrubé mapy založené na rádiovém zobrazování neutrálního vodíku, ale jsou rozmazané a obsahují artefakty, díky nimž je část mapy neviditelná a zdá se, že její část směřuje silně ke Slunci. Známé obrázky mléčné dráhy na Wikipedii jsou stejně dobrým uměleckým dojmem jako kterékoli jiné.


Od zveřejnění příspěvku jsem četl Galaxy Map a narazil jsem na mapu hustoty hvězd Gaia. Myslím, že je to docela vhodné pro to, co potřebuji. Jedná se o mapu shora dolů, založenou na informacích o hustotě hvězd Gaia, vzdálenou až 4 500 pc od Slunce.


Sci-fi série Star Trek obsahuje některé mapy mléčné dráhy. Možná byste je mohli považovat za užitečné.

Příklad


Možná budete spokojeni s mapami Reida a Zhenga (k dispozici v několika rozlišeních, s nebo bez souřadnicových rámů, se sluncem nebo bez něj, a také ze šikmého úhlu).

Jejich předtisk popisuje jejich metodu měření několika paralaxy a také začlenění několika dalších zdrojů dat (například Wegg, Gerhard a Portailův odhad polohy a rozměrů lišty v jádru). Z prvního odkazu: „V současnosti je to vědecky nejpřesnější vizualizace toho, jak vypadá Mléčná dráha.“

Samozřejmě, pokud se rozhodnete použít jejich obrázky, získejte povolení.


Nejpodrobnější 3D mapa Mléčné dráhy ukazuje tvar & # x27warped & # x27

Byla odhalena dosud nejpodrobnější trojrozměrná mapa Mléčné dráhy, která ukazuje, že naše galaxie není plochý disk, ale má „pokřivený“ tvar jako fascinující klobouk nebo vinylová deska, která byla ponechána na slunci.

"Hvězdy vzdálené 60 000 světelných let od středu Mléčné dráhy jsou až 4 500 [světelných let] nad nebo pod galaktickou rovinou - to je velké procento," uvedla dr. Dorota Skowron z Varšavské univerzity, první autorka nejnovějšího výzkum.

Nová i dřívější studie publikovaná v únoru, která našla podobný tvar, jsou založeny na distribuci hvězd známých jako Cefeidy - tělesa, jejichž jas se v průběhu času mění v pravidelném cyklu. Tento jev stmívání a zesvětlení je klíčem k vytváření map.

Zatímco hvězda může být slabší, protože je dále, může to být také proto, že je méně světelná. Pro cefeidy maximální jas hvězdy souvisí s délkou času, který trvá cyklus zjasnění a stmívání, přičemž jasnější cefeidy mají delší cykly. Porovnáním tohoto vnitřního jasu s tím, jak jasná se hvězda zdá být, mohou vědci zjistit, jak daleko je Cepheid.

Nová studie publikovaná v časopise Science obsahuje data z více než 2400 cefeidů, což týmu umožňuje sestavit dosud nejpodrobnější trojrozměrnou mapu Mléčné dráhy.

Cefeidy jsou relativně mladé - mladší než 200 milionů let - zatímco u Mléčné dráhy se předpokládá, že jsou staré asi 10 miliard let. To znamená, že můžeme použít cefeidy ke studiu relativně nedávné historie naší galaxie, “řekl Skowron.

Nový výzkum ukazuje, že naše galaxie, která má podle Skowrona poloměr asi 70 000 světelných let a čtyři spirální ramena, je „pokřivená“, přičemž vnější oblasti jedné strany jsou ohnuty „nahoru“ od galaktické roviny směrem k severnímu galaktickému pólu a druhý se sklonil „dolů“. Tloušťka disku není úplně stejná - k okrajům se šíří, jako džíny ze sedmdesátých let.

Tato zjištění se shodují také s dalšími pracemi, které ukazují warp a erupci, včetně studií distribuce atomů vodíku v Mléčné dráze, ačkoli Skowron poznamenává, že nejisté vzdálenosti znamenají, že tvar warpu nemohl být z těchto studií vybrán.

Profesor Richard de Grijs z Macquarie University, který byl spoluautorem dřívější studie Cepheid, uvedl, že existuje řada vysvětlení pro warp naší galaxie. Patří mezi ně fúze s menšími galaxiemi nebo gravitační tah Mléčné dráhy, který je slabší ve vnějších oblastech, což znamená, že těla mohou být vychylována z galaktické roviny tahem jiných hvězd. Alternativně řekl: „gravitační interakce s blízkými galaxiemi… by mohly narušit gravitačně slabě vázané vnější oblasti na strukturu podobnou warpu“.

Skowron uvedl, že zdeformování nebylo vidět v centrálních oblastech Mléčné dráhy, protože gravitační síly tam byly tak silné, že bylo těžké odrazit hvězdy a plyn z galaktické roviny.


Astronomové vydali novou mapu Mléčné dráhy a vnějšího dosahu # 039s na celém obloze

Vrcholem nového grafu je probuzení hvězd, které rozvíří malá galaxie, která se srazí s Mléčnou dráhou. Mapa by také mohla nabídnout nový test teorií temné hmoty.

Cambridge, MA - Astronomové využívající data z NASA a dalekohledů ESA (Evropská kosmická agentura) vydali novou celooblohovou mapu nejvzdálenější oblasti naší galaxie. Tato oblast známá jako galaktická halo leží mimo vířící spirální ramena, která tvoří rozpoznatelný centrální disk Mléčné dráhy, a je řídce osídlena hvězdami. Ačkoli se halo může zdát převážně prázdné, předpokládá se také, že obsahuje obrovský rezervoár temné hmoty, tajemnou a neviditelnou látku, o které se předpokládá, že tvoří většinu veškeré hmoty ve vesmíru.

Data pro novou mapu pocházejí z mise ESA Gaia a průzkumu NASA Near Earth Object Wide Field Infrared Survey Explorer nebo NEOWISE, který fungoval v letech 2009 až 2013 pod přezdívkou WISE. Studie vedená astronomy z Centra pro astrofyziku | Harvard & amp Smithsonianian a dnes zveřejněné v Nature, využívají údaje shromážděné kosmickou lodí v letech 2009 až 2018.

Nová mapa odhaluje, jak malá galaxie zvaná Velký Magellanovo mračno (LMC) - tak pojmenovaná, protože je větší ze dvou trpasličích galaxií obíhajících kolem Mléčné dráhy - proplula galaktickou halo Mléčné dráhy jako loď ve vodě, její gravitace vytváření probuzení ve hvězdách za ním. LMC se nachází asi 160 000 světelných let od Země a je méně než čtvrtina hmotnosti Mléčné dráhy. Ačkoli byly vnitřní části halo mapovány s vysokou úrovní přesnosti, jedná se o první mapu, která poskytuje podobný obraz o vnějších oblastech halo, kde se nachází brázda - asi 200 000 světelných let až 325 000 světelných let od galaktické centrum. Předchozí studie naznačovaly existenci brázdy, ale mapa celého nebe potvrzuje její přítomnost a nabízí detailní pohled na její tvar, velikost a umístění.

Toto narušení halo také poskytuje astronomům příležitost studovat něco, co nemohou přímo pozorovat: temnou hmotu. I když nevyzařuje, neodráží ani neabsorbuje světlo, byl ve vesmíru pozorován gravitační vliv temné hmoty. Předpokládá se, že vytvoří lešení, na kterém jsou postaveny galaxie, takže bez něj by se galaxie roztočily při rotaci. Odhaduje se, že temná hmota je ve vesmíru pětkrát častější než veškerá hmota, která vyzařuje nebo interaguje se světlem, od hvězd přes planety až po plynové mraky.

I když existuje několik teorií o povaze temné hmoty, všechny naznačují, že by měla být přítomna v halo Mléčné dráhy. Pokud tomu tak je, pak, jak LMC propluje touto oblastí, mělo by to také zanechat probuzení v temné hmotě. Brázda pozorovaná na nové hvězdné mapě je považována za obrys této temné hmoty, když jsou hvězdy jako listy na povrchu tohoto neviditelného oceánu a jejich poloha se mění s temnou hmotou.

Interakce mezi temnou hmotou a Velkým Magellanovým mrakem má pro naši galaxii velké důsledky. Jak LMC obíhá kolem Mléčné dráhy, gravitace temné hmoty se vleče na LMC a zpomaluje ji. To způsobí, že se oběžná dráha trpasličí galaxie bude zmenšovat a zmenšovat, dokud se galaxie za asi 2 miliardy let nakonec srazí s Mléčnou dráhou. Tyto typy fúzí mohou být klíčovým faktorem růstu masivních galaxií napříč vesmírem. Ve skutečnosti si astronomové myslí, že se Mléčná dráha spojila s další malou galaxií asi před 10 miliardami let.

„Toto okrádání energie menší galaxie není jen důvodem, proč se LMC slučuje s Mléčnou dráhou, ale také tím, proč dochází ke všem spojování galaxií,“ řekl Rohan Naidu, postgraduální student astronomie na Harvardově univerzitě a spoluautor nového článku . „Probuzení na naší mapě je opravdu úhledným potvrzením toho, že náš základní obrázek o spojování galaxií je na místě!“

Vzácná příležitost

Autoři článku si také myslí, že nová mapa - spolu s dalšími daty a teoretickými analýzami - může poskytnout test pro různé teorie o povaze temné hmoty, například zda se skládá z částic, jako je běžná hmota, a jaké vlastnosti ty částice jsou.

„Dokážete si představit, že probuzení za člunem se bude lišit, pokud člun plaví vodou nebo medem,“ uvedl spoluautor studie Charlie Conroy, profesor na Harvardské univerzitě a astronom z Centra pro astrofyziku. “V tomto případě , vlastnosti probuzení jsou určeny tím, kterou teorii temné hmoty použijeme. “

Conroy vedl tým, který mapoval pozice více než 1300 hvězd v halo. Výzvou byla snaha změřit přesnou vzdálenost od Země k velké části těchto hvězd: Je často nemožné zjistit, zda je hvězda slabá a blízká nebo jasná a daleko vzdálená. Tým použil data z mise ESA Gaia, která poskytuje polohu mnoha hvězd na obloze, ale nemůže měřit vzdálenosti od hvězd ve vnějších oblastech Mléčné dráhy.

Po identifikaci hvězd, které se s největší pravděpodobností nacházejí v halo (protože nebyly zjevně uvnitř naší galaxie nebo v LMC), tým hledal hvězdy, které patří do třídy obřích hvězd, které mají specifický světelný „podpis“ detekovatelný NEOWISE. Znalost základních vlastností vybraných hvězd umožnila týmu zjistit jejich vzdálenost od Země a vytvořit novou mapu. Mapuje oblast začínající asi 200 000 světelných let od středu Mléčné dráhy nebo kolem místa, kde měl předpovídat začátek brázdy LMC, a přesahuje asi 125 000 světelných let.

Conroy a jeho kolegové se nechali inspirovat k hledání probuzení LMC poté, co se dozvěděli o týmu astrofyziků z Arizonské univerzity v Tucsonu, kteří vytvářejí počítačové modely předpovídající, jak by měla vypadat temná hmota v galaktickém halo. Obě skupiny společně pracovaly na nové studii. Jeden z modelů arizonského týmu, který je součástí nové studie, předpovídal obecnou strukturu a konkrétní umístění probuzení hvězd odhalené na nové mapě. Jakmile data potvrdila, že model je správný, tým dokázal potvrdit, co naznačila i další vyšetřování: že LMC je pravděpodobně na své první oběžné dráze kolem Mléčné dráhy. Pokud by menší galaxie již vytvořila několik oběžných drah, tvar a umístění brázdy by se významně lišily od toho, co bylo pozorováno. Astronomové si myslí, že LMC vzniklo ve stejném prostředí jako Mléčná dráha a další blízká galaxie M31 a bylo na velmi dlouhé první oběžné dráze kolem naší galaxie (asi 13 miliard let). Jeho další oběžná dráha bude mnohem kratší díky jeho interakci s Mléčnou dráhou.

„Potvrzení naší teoretické predikce pozorovacími údaji nám říká, že naše chápání interakce mezi těmito dvěma galaxiemi, včetně temné hmoty, je na správné cestě,“ řekl doktorand astronomie z Arizonské univerzity Nicolás Garavito-Camargo, který vedl práce na model použitý v článku.

Nová mapa také poskytuje astronomům vzácnou příležitost otestovat vlastnosti temné hmoty (pomyslná voda nebo med) v naší vlastní galaxii. V nové studii Garavito-Camargo a jeho kolegové použili populární teorii temné hmoty zvanou studená temná hmota, která relativně dobře odpovídá pozorované hvězdné mapě. Nyní tým Arizonské univerzity provádí simulace, které používají různé teorie temné hmoty, aby zjistily, který z nich nejlépe odpovídá probuzení pozorovanému ve hvězdách.

„Je to opravdu zvláštní soubor okolností, které se spojily, abychom vytvořili tento scénář, který nám umožní otestovat naše teorie temné hmoty,“ řekla Gurtina Besla, spoluautorka studie a docentka na Arizonské univerzitě. „Ale můžeme ten test si uvědomte pouze kombinací této nové mapy a simulací temné hmoty, které jsme vytvořili. “

Kosmická loď WISE, která byla zahájena v roce 2009, byla uvedena do režimu hibernace v roce 2011 po dokončení své primární mise. V září 2013 NASA reaktivovala kosmickou loď s primárním cílem skenovat objekty blízké Zemi neboli NEO a mise a kosmická loď byla přejmenována na NEOWISE. Laboratoř tryskového pohonu NASA v jižní Kalifornii řídila a provozovala WISE pro ředitelství vědeckých misí NASA. Mise byla vybrána konkurenceschopně v rámci programu Explorers NASA, který spravuje agentura Goddard Space Flight Center v Greenbeltu v Marylandu. NEOWISE je projekt JPL, divize společnosti Caltech, a University of Arizona, podporovaný Koordinačním úřadem pro planetární obranu NASA.

Tento článek byl původně napsán pro laboratoř Jet Propulsion Laboratory NASA.

O Centru pro astrofyziku Harvard a zesilovač Smithsonian


Astronomové vydali novou mapu všech obloh vnějších dosahů Mléčné dráhy

Vrcholem nového grafu je probuzení hvězd, které rozvíří malá galaxie, která se srazí s Mléčnou dráhou. Mapa by také mohla nabídnout nový test teorií temné hmoty.

Fotografie Mléčné dráhy a Velkého Magellanova mračna (LMC) jsou překryty na mapě okolní galaktické halo. Menší struktura je brázda vytvořená pohybem LMC touto oblastí. Větší světle modrý útvar odpovídá vysoké hustotě hvězd pozorované na severní polokouli naší galaxie. Uznání: NASA / ESA / JPL-Caltech / Conroy et. al. 2021 Podrobnosti o úplném obrázku

Astronomové využívající data z dalekohledů NASA a ESA (Evropská kosmická agentura) vydali novou celooblohovou mapu nejvzdálenější oblasti naší galaxie. Tato oblast, známá jako galaktická halo, leží mimo vířící spirální ramena, která tvoří rozpoznatelný centrální disk Mléčné dráhy, a je řídce osídlena hvězdami. Ačkoli se halo může zdát převážně prázdné, předpokládá se také, že obsahuje obrovský rezervoár temné hmoty, tajemnou a neviditelnou látku, o které se předpokládá, že tvoří většinu veškeré hmoty ve vesmíru.

Data pro novou mapu pocházejí z mise Gaia ESA a průzkumu NASA Near Earth Object Wide Field Infrared Survey Explorer nebo NEOWISE, který fungoval od roku 2009 do roku 2013 pod přezdívkou WISE. Studie využívá data shromážděná kosmickou lodí v letech 2009 až 2018.

Nová mapa odhaluje, jak malá galaxie zvaná Velký Magellanovo mračno (LMC) - tak pojmenovaná, protože je to větší ze dvou trpasličích galaxií obíhajících kolem Mléčné dráhy - proplula galaktickým halo Mléčné dráhy jako loď ve vodě a její gravitace probuzení hvězd za ním. LMC se nachází asi 160 000 světelných let od Země a je méně než čtvrtina hmotnosti Mléčné dráhy.

Simulace temné hmoty obklopující galaxii Mléčná dráha (malý prstenec ve středu) a Velký Magellanovo mračno (LMC) odhaluje dvě oblasti s vysokou hustotou: menší ze dvou světle modrých oblastí je brázda vytvořená pohybem LMC touto oblastí . Větší odpovídá přebytku hvězd na severní polokouli Mléčné dráhy.

Ačkoli byly vnitřní části halo mapovány s vysokou úrovní přesnosti, jedná se o první mapu, která poskytuje podobný obraz o vnějších oblastech halo, kde se nachází brázda - asi 200 000 světelných let až 325 000 světelných let od galaktický střed. Předchozí studie naznačovaly existenci probuzení, ale mapa celého nebe potvrzuje jeho přítomnost a nabízí detailní pohled na jeho tvar, velikost a umístění.

Toto narušení halo také poskytuje astronomům příležitost studovat něco, co nemohou přímo pozorovat: temnou hmotu. I když nevyzařuje, neodráží ani neabsorbuje světlo, byl ve vesmíru pozorován gravitační vliv temné hmoty. Předpokládá se, že vytvoří lešení, na kterém jsou postaveny galaxie, takže bez něj by se galaxie roztočily při rotaci. Odhaduje se, že temná hmota je ve vesmíru pětkrát častější než veškerá hmota, která vyzařuje a / nebo interaguje se světlem, od hvězd přes planety po oblaky plynu.

Ačkoli existuje několik teorií o povaze temné hmoty, všechny naznačují, že by měla být přítomna v halo Mléčné dráhy. Pokud tomu tak je, pak, jak LMC propluje touto oblastí, mělo by to také zanechat probuzení v temné hmotě. Brázda pozorovaná na nové hvězdné mapě je považována za obrys této temné hmoty, když jsou hvězdy jako listy na povrchu tohoto neviditelného oceánu a jejich poloha se mění s temnou hmotou.

Interakce mezi temnou hmotou a Velkým Magellanovým mrakem má pro naši galaxii velké důsledky. Když LMC obíhá kolem Mléčné dráhy, gravitace temné hmoty táhne LMC a zpomaluje ji. To způsobí, že se oběžná dráha trpasličí galaxie bude zmenšovat a zmenšovat, dokud se galaxie za asi 2 miliardy let nakonec srazí s Mléčnou dráhou. Tyto typy fúzí mohou být klíčovým faktorem růstu masivních galaxií napříč vesmírem. Ve skutečnosti si astronomové myslí, že se Mléčná dráha spojila s další malou galaxií asi před 10 miliardami let.

"Toto okrádání energie menší galaxie je nejen důvodem, proč se LMC slučuje s Mléčnou dráhou, ale také proč Všechno dochází ke sloučení galaxií, “uvedl Rohan Naidu, doktorand z astronomie na Harvardské univerzitě a spoluautor nového článku. "Probuzení na naší mapě je opravdu úhledným potvrzením toho, že náš základní obrázek o spojování galaxií je na místě!"

Autoři článku si také myslí, že nová mapa - spolu s dalšími daty a teoretickými analýzami - může poskytnout test pro různé teorie o povaze temné hmoty, například zda se skládá z částic, jako je běžná hmota, a jaké vlastnosti ty částice jsou.

"Dokážete si představit, že probuzení za člunem se bude lišit, pokud člun plaví vodou nebo medem," řekl Charlie Conroy, profesor na Harvardské univerzitě a astronom v Centru pro astrofyziku | Harvard a amp Smithsonian, kteří spoluautorem studie. "V tomto případě jsou vlastnosti brázdy určeny tím, jakou teorii temné hmoty použijeme."

Conroy vedl tým, který mapoval pozice více než 1300 hvězd v halo. Výzvou byla snaha změřit přesnou vzdálenost od Země k velké části těchto hvězd: Je často nemožné zjistit, zda je hvězda slabá a blízká nebo jasná a daleko vzdálená. Tým použil data z mise ESA Gaia, která poskytuje polohu mnoha hvězd na obloze, ale nemůže měřit vzdálenosti od hvězd ve vnějších oblastech Mléčné dráhy.

Po identifikaci hvězd, které se s největší pravděpodobností nacházejí v halo (protože zjevně nebyly uvnitř naší galaxie nebo LMC), tým hledal hvězdy náležející do třídy obřích hvězd se specifickým světelným „podpisem“ detekovatelným NEOWISE. Znalost základních vlastností vybraných hvězd umožnila týmu zjistit jejich vzdálenost od Země a vytvořit novou mapu. Mapuje oblast začínající asi 200 000 světelných let od středu Mléčné dráhy nebo kolem místa, kde měl předpovídat začátek probuzení LMC, a přesahuje asi 125 000 světelných let.

Conroy a jeho kolegové se nechali inspirovat k hledání probuzení LMC poté, co se dozvěděli o týmu astrofyziků z Arizonské univerzity v Tucsonu, který umožňuje počítačovým modelům předpovídat, jak by měla vypadat temná hmota v galaktickém halo. Obě skupiny společně pracovaly na nové studii.

Jeden model arizonského týmu, který je součástí nové studie, předpovídal obecnou strukturu a konkrétní umístění probuzení hvězd odhalené na nové mapě. Jakmile data potvrdila, že model je správný, tým mohl potvrdit, co naznačila i další vyšetřování: že LMC je pravděpodobně na své první oběžné dráze kolem Mléčné dráhy. Pokud by menší galaxie již vytvořila několik oběžných drah, tvar a umístění probuzení by se významně lišily od toho, co bylo pozorováno. Astronomové si myslí, že LMC vzniklo ve stejném prostředí jako Mléčná dráha a další blízká galaxie M31 a že je blízko dokončení dlouhé první oběžné dráhy kolem naší galaxie (asi 13 miliard let). Jeho další oběžná dráha bude mnohem kratší díky jeho interakci s Mléčnou dráhou.

"Potvrzení naší teoretické predikce pozorovacími údaji nám říká, že naše chápání interakce mezi těmito dvěma galaxiemi, včetně temné hmoty, je na správné cestě," řekl doktorand astronomie z Arizonské univerzity Nicolás Garavito-Camargo, který vedl práce na model použitý v článku.

Nová mapa také poskytuje astronomům vzácnou příležitost otestovat vlastnosti temné hmoty (pomyslná voda nebo med) v naší vlastní galaxii. V nové studii Garavito-Camargo a jeho kolegové použili populární teorii temné hmoty zvanou studená temná hmota, která relativně dobře odpovídá pozorované hvězdné mapě. Nyní tým Arizonské univerzity spouští simulace, které používají různé teorie temné hmoty, aby zjistily, který z nich nejlépe odpovídá probuzení pozorovanému ve hvězdách.

"Je to opravdu zvláštní soubor okolností, které se spojily při vytváření tohoto scénáře, který nám umožňuje otestovat naše teorie temné hmoty," řekla Gurtina Besla, spoluautorka studie a docentka na Arizonské univerzitě. "Tento test si ale můžeme uvědomit pouze kombinací této nové mapy a simulací temné hmoty, které jsme vytvořili."

Kosmická loď WISE, která byla zahájena v roce 2009, byla uvedena do režimu hibernace v roce 2011 po dokončení své primární mise. V září 2013 NASA reaktivovala kosmickou loď s primárním cílem skenovat objekty blízké Zemi neboli NEO a mise a kosmická loď byly přejmenovány na NEOWISE. Laboratoř tryskového pohonu NASA v jižní Kalifornii řídila a provozovala WISE pro ředitelství vědeckých misí NASA. Mise byla vybrána konkurenceschopně v rámci programu Explorers Program NASA, který spravuje agentura Goddard Space Flight Center v Greenbeltu v Marylandu. NEOWISE je projekt JPL, divize společnosti Caltech, a University of Arizona, podporovaný Koordinačním úřadem pro planetární obranu NASA.


Astronomové vytvářejí podrobnou vodíkovou mapu Mléčné dráhy

S využitím dat z 64m radioteleskopu CSIRO v Austrálii a 100m radioteleskopu Max-Planck v Německu vytvořil mezinárodní tým astronomů podrobnou mapu hustoty neutrálního atomového vodíku v naší Mléčné dráze.

Tato mapa HI4PI byla vytvořena pomocí dat ze 100m radioteleskopu Max-Planck v Effelsbergu v Německu a 64m radioteleskopu CSIRO v Parkes v Austrálii. Barvy obrazu odrážejí plyn při různých rychlostech. Rovina galaxie Mléčná dráha probíhá vodorovně napříč středem obrazu. Vpravo dole jsou vidět Magellanova mračna. Image credit: Benjamin Winkel / HI4PI Collaboration.

Studie zkoumala neutrální atomový vodík, nejhojnější prvek ve vesmíru, přes celou oblohu v průzkumu známém jako HI4PI.

"Ačkoli je neutrální vodík poměrně snadno detekovatelný pomocí moderních radioteleskopů, mapování celé oblohy je významným úspěchem," uvedl spoluautor Dr. Juergen Kerp, astronom z univerzity v Bonnu.

"Rádiový šum způsobený mobilními a vysílacími stanicemi znečišťuje slabé emise vycházející z hvězd a galaxií ve vesmíru."

"Je tedy třeba vyvinout sofistikované počítačové algoritmy, aby se každý jednotlivý datový bod vyčistil od tohoto nežádoucího lidského zásahu."

HI4PI shromažďovala data o oblacích plynného vodíku v plném rozlišení, což astronomům umožnilo dozvědět se více o fyzice toho, co se děje v těch oblastech, odkud tyto struktury pocházejí a další.

"Studie poprvé odhalila jemné detaily struktur mezi hvězdami v Mléčné dráze," uvedla spoluautorka prof. Naomi McClure-Griffiths z Australské národní univerzity.

"Zdá se, že velmi malé mraky plynu pomohly formovat hvězdy v Mléčné dráze po miliardy let."

Tato mapa HI4PI byla vytvořena pomocí dat ze 100m radioteleskopu Max-Planck v Effelsbergu v Německu a 64m radioteleskopu CSIRO v Parkes v Austrálii. Intenzita obrazu odráží celkový obsah vodíku. Rovina galaxie Mléčná dráha probíhá vodorovně napříč středem obrazu. Image credit: Benjamin Winkel / HI4PI Collaboration.

Studie vyžadovala více než milion jednotlivých pozorování a přibližně 10 miliard jednotlivých datových bodů.

Vylepšuje předchozí studii neutrálního vodíku, průzkum Leiden-Argentine-Bonn (LAB), o faktor dva v citlivosti a faktor čtyři v úhlovém rozlišení.

"Studie poprvé odhaluje jemné detaily struktur mezi hvězdami v Mléčné dráze." Tyto struktury byly rozmazány hrubým vzorkováním oblohy v průzkumu LAB, “uvedl hlavní autor Prof. Lister Staveley-Smith z Mezinárodního centra pro výzkum radioastronomie.

"Pilotní studie dat HI4PI ukazují bohatství vláknitých struktur, které nikdy předtím nebyly vidět."

"Jasnější představa o vodíku v Mléčné dráze by také pomohla astronomům prozkoumat galaxie i v kosmologických vzdálenostech," uvedl odpovídající spoluautor Dr. Benjamin Winkel z Institutu Maxe Plancka pro radioastronomii.

"Stejně jako mraky na obloze, všechna pozorování, která dostáváme ze vzdáleného vesmíru, musí projít vodíkem v naší vlastní Mléčné dráze."

"Data HI4PI nám umožňují přesně korigovat všechny tyto vodíkové mraky a vyčistit okno, které sledujeme."

"HI4PI nastavuje měřítko pro nadcházející desetiletí," dodal Dr. Kerp.

„Přestože připravované nové přístroje, jako je Square Kilometer Array (SKA), posunou citlivost a úhlové rozlišení do nových sfér, jelikož jsou interferenčními interferometry, jsou konstrukčně necitlivé na difúzně distribuovaný HI plyn. HI4PI bude hlavním zdrojem pro přidání těchto chybějících informací k datům SKA. “

N. Ben Bekhti et al (HI4PI Collaboration). 2016. HI4PI: průzkum oblohy H i na základě EBHIS a GASS. A & ampA 594, A116 doi: 10.1051 / 0004-6361 / 201629178


Kosmická loď Gaia

Gaia je vesmírná observatoř Evropské kosmické agentury (ESA) určená pro astrometrii: měření pozic a vzdáleností hvězd s bezprecedentní přesností. Cílem mise je vytvořit největší a nejpřesnější 3D katalog prostoru, jaký byl kdy vyroben, celkem přibližně 1 miliardu astronomických objektů, zejména hvězd, ale také planet, komet, asteroidů a kvazarů.

Kosmická loď byla vypuštěna 19. prosince 2013 s plánovanou dobou trvání mise pět let a možným prodloužením o jeden až čtyři roky. Gaia bude po dobu pěti let asi 70krát sledovat každý ze svých cílových objektů, aby studovala přesnou polohu a pohyb každého cíle. Kosmická loď má dostatek spotřebního materiálu pro provoz přibližně devět let a její detektory se nezhoršují tak rychle, jak se původně očekávalo.

Mise by proto mohla být prodloužena. Cíle Gaia představují přibližně 1% populace Mléčné dráhy se všemi hvězdami jasnějšími než je velikost 20 v širokém fotometrickém pásmu, které pokrývá většinu vizuálního rozsahu. Navíc se očekává, že Gaia detekuje tisíce až desítky tisíc exoplanet velikosti Jupitera mimo sluneční soustavu, nejméně 500 000 kvasarů a desítky tisíc nových asteroidů a komet ve sluneční soustavě.

Vědecký ředitel ESA Günther Hasinger říká: "Pozorování shromážděná Gaiou předefinují základy astronomie." Gaia je ambiciózní mise, která se spoléhá na obrovskou lidskou spolupráci, aby měla smysl pro velký objem vysoce komplexních dat. Ukazuje to potřebu dlouhodobých projektů, které by zaručily pokrok ve vědě a technologii vesmíru a prováděly ještě odvážnější vědecké mise nadcházejících desetiletí. “


Nová 3D mapa ukazuje velký obrat v Mléčné dráze a # 8217s

Většina učebnic učí, že naše galaxie, Mléčná dráha, připomíná plochou spirálu, z níž vyčnívá několik prominentních ramen ze středu. Ale nová, podrobná 3-D mapa galaxie způsobí, že se obraz doslova otočí. Ukázalo se, že galaxie není plochá palačinka, ale zkroutila se s okraji zvlněnými nad a pod galaktickou rovinou.

Skutečný pohled na naši vlastní galaxii je v zásadě nemožný. Doposud naše nejvzdálenější vesmírné sondy stěží opustily naši vlastní sluneční soustavu a pravděpodobně nikdy neopustí galaxii, aby zachytily obraz z dálky. Astronomové se tedy musí při modelování věcí spoléhat na modelování pomocí dalekohledů a nástrojů, které máme. To je obtížné, protože Země je zaparkována v malém spirálovitém rameni asi 26 000 od galaktického středu, což ztěžuje pořízení velkého obrazu.

Elizabeth Gibney v Příroda uvádí, že před touto studií nejlepší mapy Mléčné dráhy o průměru asi 120 000 světelných let používaly nepřímé měření, jako je počítání hvězd a extrapolace informací z dalších blízkých spirálních galaxií, které můžeme vidět. Ale pro tuto studii vědci z Varšavské univerzity použili dalekohled Optical Gravitational Lensing Experiment na observatoři Las Campanas v Chile k analýze Cepheidů, skupiny hvězd, které se zjasňují a stmívají na předvídatelném cyklu a přímo měří jejich vzdálenosti.

V průběhu šesti let katalogizoval tým 2 341 cefeidů táhnoucích se po celé galaxii a pořídil 206 726 snímků hvězd. Při pozorování hvězd ze Země je někdy těžké zjistit, jak skutečně jsou jasné. Superjasná hvězda, která je velmi daleko, může vypadat matně. Vědci však vědí, že čím pomalejší hvězda Cepheid pulzuje, tím jasnější ve skutečnosti je, což jim umožňuje vypočítat její skutečnou nebo vnitřní jasnost. 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 Věda.

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 národní geografie 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 Opatrovník 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 Objevit, Populární věda, Outside, Men’s Journala další časopisy.


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. al. 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.


Podívejte se na video: Hledáme si cestu s (Říjen 2022).