W XVII wieku Galileo Galilee wycelował swój teleskop w gwiazdy i wykazał (po raz pierwszy), że Droga Mleczna nie jest mglistym pasmem, ale zbiorem odległych gwiazd. Doprowadziło to do odkrycia, że nasze Słońce jest tylko jedną z niezliczonych gwiazd w znacznie większej strukturze: Galaktyce Drogi Mlecznej. W XVIII wieku William Herschel został pierwszym astronomem, który stworzył mapę, która próbowała uchwycić kształt Drogi Mlecznej. Nawet po tak długim czasie i odkryciu, astronomów wciąż trapi problem perspektywy.
Chociaż byliśmy w stanie stosunkowo łatwo scharakteryzować galaktyki, które widzimy w kosmosie, astronomom trudno jest badać rozmiar, kształt i populację Drogi Mlecznej ze względu na sposób, w jaki nasz Układ Słoneczny jest osadzony w jej dysku. Na szczęście istnieją metody obejścia tego problemu z perspektywą, które dostarczyły astronomom wskazówek na te pytania. W niedawnym artykule zespół z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego wykorzystał dużą kolekcję gwiazd zmiennych Mira do prześledzenia kształtu Drogi Mlecznej, co przyniosło kilka interesujących wyników!
Zespołem badawczym kierował Patryk Iwanek, astronom z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. Artykuł opisujący ich odkrycia, zatytułowany „ Trójwymiarowa mapa Drogi Mlecznej z wykorzystaniem 66 000 gwiazd zmiennych Mira ”, jest recenzowany do publikacji w Astrophysical Journal Supplement Series. Na potrzeby swoich badań zespół przeanalizował dane dotyczące 65 981 gwiazd typu Mira zaobserwowanych przez Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), długoterminowy przegląd nieba gwiazd zmiennych na Uniwersytecie Warszawskim. Od 1992 roku OGLE monitoruje jasność około dwóch miliardów gwiazd w Drodze Mlecznej i Obłokach Magellana, zapewniając wgląd w szeroki zakres zjawisk astronomicznych.
Projekt OGLE, znany również jako Optical Gravitational Lensing Experiment, jest jednym z największych przeglądów nieba na świecie. Jest to długoterminowy przegląd nieba, który monitoruje jasność około dwóch miliardów gwiazd w Drodze Mlecznej i Obłokach Magellana. W swojej długiej historii przegląd OGLE znacząco przyczynił się do badania szerokiego zakresu zjawisk astronomicznych, w tym soczewkowania grawitacyjnego i mikrosoczewkowania, planet pozasłonecznych, gwiazd zmiennych, kosmicznej skali odległości oraz struktury i ewolucji Drogi Mlecznej i Obłoków Magellana.
Gdy gwiazdy zbliżają się do końca fazy ciągu głównego, wyczerpują swoje zapasy paliwa wodorowego i zaczynają zużywać hel. To powoduje, że rozszerzają się do kilkukrotnie większych rozmiarów i stają się ciemniejsze i chłodniejsze niż gwiazdy ciągu głównego – stąd termin Czerwone Olbrzymy. Zmienne Mira to specjalna klasa pulsujących czerwonych olbrzymów, których okresy wahają się od 80 do ponad 1000 dni. Są częścią asymptotycznej gałęzi olbrzymów (AGB) diagramu Hertzsprunga-Russella , który obejmuje wszystkie gwiazdy o masie mniejszej niż 5-8 mas Słońca.
Duże zmiany jasności gwiazd pulsujących (podobnie jak innych gwiazd zmiennych) czynią je bardzo przydatnymi dla astronomów do mierzenia odległości i przestrzennego rozmieszczenia gwiazd w galaktykach.
Co więcej, wysoka jasność Miras, która jest o rzędy wielkości większa niż jasność Słońca, umożliwia obserwację tych gwiazd nie tylko w Drodze Mlecznej, ale także w innych pobliskich galaktykach (np. M31 czy Obłokach Magellana). Badanie zmiennych Mira może pomóc w zrozumieniu struktury i ewolucji galaktyk.wyjaśnił Iwanek.
Do swoich badań zespół wykorzystał 65 981 gwiazd zmapowanych przez OGLE, które należą do kategorii zmiennych Mira. Wzięli również pod uwagę niepewność odległości, wdrażając Bayesowską Metodę Hierarchiczną (BHM), model statystyczny, w którym wyciąga się wnioski na temat większej populacji na podstawie danych z mniejszych próbek (pogrupowanych hierarchicznie). Na tej podstawie byli w stanie stworzyć szczegółową mapę 3D naszej galaktyki złożoną z młodych i średniowiecznych populacji gwiazd. Ich analiza dostarcza niezależnych dowodów na obecność wybrzuszenia w kształcie litery X i rozszerzonego dysku.
Niniejsze badanie opiera się na wcześniejszych pracach przeprowadzonych przez astronomów z Uniwersytetu Warszawskiego, Ohio State University (OSU) oraz University of Warwick (których Iwanek był współautorem). W tym badaniu (opublikowanym w 2019 r.) Iwanek i jego współpracownicy wykorzystali dane dotyczące gwiazd zmiennych cefeid, aby stworzyć trójwymiarową mapę Drogi Mlecznej. Ta mapa ujawniła strukturę Drogi Mlecznej i pozwoliła zespołowi ograniczyć wypaczoną naturę dysku Drogi Mlecznej. Jak wyjaśnił Iwanek:
Trójwymiarowa mapa Drogi Mlecznej z ostatnich badań dostarcza nowych wskazówek na temat struktury Galaktycznego Zgrubienia, które mogą również pomóc astronomom zrozumieć strukturę innych galaktyk spiralnych z poprzeczką. Jak podkreślił Iwanek, wszystkie 66 000 zmiennych Miras zostało wybranych i sklasyfikowanych z badania OGLE „ręcznie”. Innymi słowy, krzywa blasku każdej gwiazdy została zbadana przez doświadczonego astronoma, aby określić, czy są one zmienne i jakiego rodzaju są. To, powiedział Iwanek, stwarza możliwości dla przyszłych badań, które opierają się na uczeniu maszynowym:
______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę
