Hopp ned til navigasjon Hopp ned til innhold
Melkeveiens stav (gul stripe i midten av galaksen) sett av romteleskopet Gaia, lagt over en illustrasjon av Melkeveien. Den gule sfæren lenger ute viser stjerner rundt solsystemet vårt sett av Gaia. Data: ESA/Gaia/DPAC, A. Khalatyan(AIP) & StarHorse team; Galaxy map: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech)
Data: ESA/Gaia/DPAC, A. Khalatyan(AIP) & StarHorse team; Galaxy map: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech)

Skuet inn til Melkeveiens hjerte

For første gang har stjernene i midten av galaksen vår blitt målt direkte.

Melkeveien er en stavspiralgalakse som består av flere spiralarmer med en stavformet struktur horisontalt mellom dem (kalt "long bar" og "galactic bar" i bildet nedenfor).

Men selv om Melkeveien er en typisk stavspiralgalakse, har astronomene ikke kunnet se stavstrukturen i sentrum av galaksen før.

Nå har den europeiske romorganisasjonen ESAs romteleskop Gaia målt stjernene i de sentrale delene av Melkeveien.

Gaia har målt lysstyrken, posisjonen, avstanden til jorda og bevegelsen over himmelen til mer enn 1 milliard stjerner i hele galaksen. Disse undersøkelsene ble publisert i et enormt datasett i 2018.

Mye større avstander enn før

Astronomene som står bak de nye forskningsresultatene brukte Gaias datasett fra 2018, sammen med observasjoner i infrarødt lys fra teleskoper på bakken.

Deretter benyttet astronomene dataprogrammet StarHorse for å sammenlikne de infrarøde observasjonene med matematiske modeller.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<section xmlns="http://docbook.org/ns/docbook" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:ezxhtml="http://ez.no/xmlns/ezpublish/docbook/xhtml" xmlns:ezcustom="http://ez.no/xmlns/ezpublish/docbook/custom" version="5.0-variant ezpublish-1.0"><para>Melkeveien og dens navngitte regioner, med sola markert. Grafikk: NASA</para></section>

Melkeveien og dens navngitte regioner, med sola markert. Grafikk: NASA

Slik fant de overflatetemperaturen til stjernene, hvor mye interstellart støv og gass som blokkerer lyset fra dem, og den antatte avstanden til disse stjernene.

Dermed kunne astronomene bedømme avstanden til cirka 150 millioner stjerner mye bedre, og måle stjerner lenger ute i Melkeveien enn noen har gjort før.

Helt inn til sentrum av galaksen

- I datasettet til Gaia fra 2018 kunne vi se stjernene i en radius rundt sola ut til cirka 6500 lysår, sier Cristina Chiappini ved Leibniz Institutt for astrofysikk i Potsdam i Tyskland.

Ved hjelp av den nye metoden forlenget astronomene denne radiusen både tre og fire ganger.

- Slik kunne vi skue helt inn til midten av Melkeveien, sier Chiappini.

Her så forskerne en stor horisontal struktur i den tredimensjonale fordelingen av stjerner. Dette er staven i sentrum av galaksen vår.

Se også videoen over. Gult og oransje viser områder med større tetthet av stjerner. Den gule stripen øverst er staven i midten av galaksen. Den gule sfæren nederst er stjernene Gaia har sett nærmest vår egen sol.

- Vi vet at Melkeveien, i likhet med andre stavspiralgalakser, har en stavstruktur horisontalt mellom spiralarmene, men hittil har vi bare sett den indirekte ut fra bevegelsene til stjerner og skyer av interstellar gass, og av antallet stjerner i infrarøde observasjoner, sier Friedrich Anders ved Universitetet i Barcelona i Spain.

- Nå har vi for første gang sett den galaktiske stavstrukturen i tre dimensjoner, basert på geometriske målinger av avstanden til stjernene her, sier Anders.

Vil grave i Melkeveiens fortid

Forskerne vil nå gjøre litt "galaktisk arkeologi" for å finne ut hvordan Melkeveien ble dannet og utviklet seg. Derfor må de forstå historien til de ulike delene av galaksen vår.

- Vi vet fortsatt ikke hvordan Melkeveiens stavstruktur ble dannet, men ved hjelp av data fra Gaia og flere andre bakketeleskoper i årene som kommer, er vi definitivt på rett vei for finne det ut, sier Anders.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<section xmlns="http://docbook.org/ns/docbook" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:ezxhtml="http://ez.no/xmlns/ezpublish/docbook/xhtml" xmlns:ezcustom="http://ez.no/xmlns/ezpublish/docbook/custom" version="5.0-variant ezpublish-1.0"><para>Stavgalaksen NGC 1300 sett av Hubble. Foto: NASA/ESA</para></section>

Stavgalaksen NGC 1300 sett av Hubble. Foto: NASA/ESA

Gaias tredje datasett kommer i 2021 og vil blant annet inneholde forbedrete bestemmelser av avstanden til et mye større antall stjerner enn undersøkelsen til Anders og kollegene hans.

Det forventes å gi mer informasjon om de komplekse strukturene i midten av Melkeveien.

Dette er bare begynnelsen

- Disse nye forskingsresultatene er bare en forsmak på den økte kunnskapen vår om Melkeveien som vi kan forvente å få fra det tredje datasettet fra Gaia, sier Anthony Brown ved Universitetet i Leiden i Nederland. Han leder det store internasjonale samarbeidet som prosesserer og analyserer dataene fra Gaia.

Norske astronomer er med i flere slike samarbeider som prosesserer og analyserer dataene fra andre romteleskoper, blant annet Euclid. Du kan lese mer om det her.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<section xmlns="http://docbook.org/ns/docbook" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:ezxhtml="http://ez.no/xmlns/ezpublish/docbook/xhtml" xmlns:ezcustom="http://ez.no/xmlns/ezpublish/docbook/custom" version="5.0-variant ezpublish-1.0"><para>Gaia kartlegger stjernene og ser etter solsystemer i Melkeveien. Illustrasjon: ESA</para></section>

Gaia kartlegger stjernene og ser etter solsystemer i Melkeveien. Illustrasjon: ESA

Gaias datasettet fra 2018 var basert på observasjoner gjort i løpet av de 22 første månedene som romteleskopet jobbet. Nå har Gaia forsket i fem år og har ennå mange års aktivitet igjen.

Det kommer mye mer fra Gaia i fremtiden.