בעזרת נתונים מסקר APOGEE, אסטרונומים ממכון לייבניץ לאסטרופיזיקה פוטסדאם, אוניברסיטת וינה ומצפה הכוכבים של פריז שחזרו את המאפיינים של כוכבים 'חבויים' בתוך הדיסק של גלקסיית שביל החלב שלנו.
מסלולים של כמה כוכבים אמיתיים מומחשים על גבי אור הכוכבים הכולל של גלקסיית שביל החלב. קרדיט תמונה: S. Khoperskov / AIP.
"ההבנה שלנו לגבי גלקסיית שביל החלב התקדמה עם כל קפיצה במספר הכוכבים", אמר ד"ר סרגיי חופרסקוב ממכון לייבניץ לאסטרופיזיקה בפוטסדם ועמיתיו.
"מתצפיות מוקדמות ועד ליותר ויותר טלסקופים חלל וקרקעיים מתקדמים, כל אבן דרך חשפה שכבות חדשות של המבנה והתנועה המורכבים של הגלקסיה."
"בעוד שסקרי כוכבים ממשיכים להתרחב בנפח, המבט שלנו על שביל החלב נותר מעורפל מאוד, כאשר הרוב המכריע של הכוכבים שאנו יכולים לחקור מרוכזים סביב השמש."
"הפער הזה נובע במידה רבה ממגבלה בסיסית של התצפיות שלנו, שמקורה במיקומנו במישור המרכזי של הדיסק של שביל החלב."
"המיקום שלנו מגביל את נפח הכוכבים הניתנים לצפייה, תלוי במידת הבהירות שלהם, המושפע עוד יותר מאבק וגז שיכולים לחסום או לעמעם את האור שלהם, הנקרא הכחדה בינונית בין כוכבית."
המחברים פיתחו שיטה חדשנית להשלמת הפערים בהבנתנו את מבנה שביל החלב.
"במקום להסתמך רק על תצפיות של כוכבים בודדים, ניתן להשתמש בכל המסלולים של כוכבים אמיתיים כדי לייצג את המבנה והדינמיקה של הגלקסיה", הסבירו.
"כאשר כוכבים נעים סביב המרכז הגלקטי, הם משמשים כלי למיפוי אזורים בגלקסיה שנמצאים מעבר להישג ידם הישיר של הטלסקופים שלנו, כולל אזורים בצד השני של שביל החלב."
"באמצעות מודל להתפלגות המסה של שביל החלב והמיקומים והמהירויות הנצפות של כוכבים, חישבנו לא רק את מסלולי הכוכבים אלא, חשוב מכך, מדדנו כמה מסה צריכה להיות קשורה לכל מסלול."
שימוש בטכניקה חדשה המיושמת על מדגם גדול של כוכבים עם פרמטרים ספקטרוסקופיים מה-סקר APOGEE, המהווה חלק מסקר השמיים הדיגיטליים של סלואן, מיפו החוקרים את הקינמטיקה הכוכבית על פני שביל החלב.
הם חשפו את התנועה המורכבת של כוכבים באזור הסרגל מבלי להפריע לחוסר הוודאות במדידות המרחק.
על ידי שחזור מסלולי כוכבים באמצעות כוכבי שביל החלב אמיתיים עם פרמטרים שנקבעו במדויק, כימתו האסטרונומים את השפע הכימי המשוקלל של הגלקסיה ואת מבנה הגיל.
גישה זו עוקפת את האתגרים שמציבים האזורים הפנימיים הצפופים והכחדה בינונית בין-כוכבית, ומספקת מבט מקיף על אוכלוסיות כוכבים, כולל אזורים שלא נצפו בעבר בצד הרחוק של גלקסיית שביל החלב.
"אנו יכולים להסתכל על גישה זו מנקודת מבט אחרת", אמר ד"ר חופרסקוב.
"תאר לעצמך שלכל כוכב שאנו צופים, יש מדגם גדול של כוכבים שעוקבים בדיוק באותו מסלול אבל, מסיבות שונות, לא נלכדו בסקר."
"מה שאנחנו עושים זה לשחזר את המיקומים, המהירויות והפרמטרים הכוכביים של הכוכבים הבלתי נראים האלה, ולמלא את החלקים החסרים במבנה הגלקסיה."
"הנתונים החדשים מצביעים על כך שגלקסיית שביל החלב נוצרה בשני שלבים נפרדים, המתבטאים ביחסי גיל-כימיקלים שונים."
"הדיסק הפנימי, הממוקם היטב ברדיוס השמש, נוצר במהירות יחסית בשלבים המוקדמים של התפתחות הגלקסיה."
"לפני כ-6-7 מיליארד שנים, הדיסק החיצוני החל להתאסף, והרחיב במהירות את ההיקף הרדיאלי של שביל החלב ועצב את המבנה הנוכחי שלו."
