Pulserende stjerner hjælper med at kortlægge Mælkevejens ydre rækkevidde

Kunstner

Denne kunstners billede af Mælkevejen viser solens position (gul cirkel) og andre nærliggende Cepheid -variabler (lyseblå cirkler) i forhold til de fem nyopdagede Cepheid -varaibler (mørkeblå cirkler), der ligger på den anden side af mælken Vej. De nyfundne stjerner ligger over og under galakseplanet og angiver en flammende af den ydre disk. (Billedkredit: R. M. Catchpole (IoA Cambridge) og NASA/JPL-Caltech)



Nye observationer af fem unge variable stjerner afslører en mærkelig fortykkelse i fjerntliggende områder af Mælkevejen.



Stjernerne er kendt som Cepheid -variabler og er placeret over og under planet på galaksens disk. Denne position, kombineret med stjernernes unge alder, indikerer en kæde til armen, der tidligere blev foreslået af observationer af støv, men ikke var blevet vist ved tilstedeværelsen af ​​stjerner.

Stjerner på den anden side af det galaktiske centrum kan være udfordrende for forskere at observere, da mængden af ​​interstellært støv stiger på større afstande. Et team af astronomer brugte to teleskoper ved det sydafrikanske astronomiske observatorium (SAAO) til at fastslå, at de fem Cepheid -variabler ligger på den yderste side af materialebølgen i Mælkevejens hjerte, over og under det galaktiske plan. [Fantastiske fotos af vores Mælkeveens galakse (galleri)]



Unge stjerner

Med et fast forhold mellem deres lysstyrke og deres pulseringshastighed, Cepheid -variabler tjener ofte som 'standardlys' til at måle afstande inden for galaksen. Ved at sammenligne hvor lys en sådan stjerne er med hvor lys den skal være, hvis en observatør stod ved siden af ​​den, kan astronomer beregne, hvor langt væk objektet ligger.

Et team af astronomer ledet af Michael W. Feast, fra University of Cape Town i Sydafrika, undersøgte flere mulige Cepheid -variabler. Listen kom fra Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), som overvåger lyset fra cirka en milliard stjerner på himlen for at oprette et katalog med mere end 400.000 stjerner, der regelmæssigt ændrer sig i lysstyrke.



Et infrarødt billede af Cepheid-variabelstjernen OGLE-BLG-CEP-32 og dens nabostjerner (til venstre) sammen med dets lysspektrum taget af det sydafrikanske store teleskop (til højre).

Et infrarødt billede af Cepheid-variabelstjernen OGLE-BLG-CEP-32 og dens nabostjerner (til venstre) sammen med dets lysspektrum taget af det sydafrikanske store teleskop (til højre).(Billedkredit: Whitelock et al.)

Af de oprindelige 32 stjerner, Feasts hold klassificerede fem som sande Cepheid -variabler og fastlagde deres afstande, samt hvor hurtigt de rejser. Selvom stjernerne ligger i en strøm forbundet med Skyttens dværggalakse, fastslog astronomerne hurtigt, at objekterne kørte for langsomt til at være en del af den gren. De kunne heller ikke være en del af Mælkevejens bule, da de ligger for langt fra det galaktiske centrum.



De variable stjerners alder udelukkede tanken om, at de er isolerede ekstremer. Cepheiderne er kun omkring 150 millioner år gamle og er unge stjerner, mens enkelte stjerner har en tendens til at være ældre. I stedet udgør de variable stjerner en del af en disk, der tykner, når den strækker sig ud af galaksen.

'Cepheider og spiralarme er begge unge dele af galaksen, så de har en tendens til at blive fundet sammen, hvor stjernedannelse har fundet sted for nylig,' undersøgte medforfatter Patricia Whitelock, også fra University of Cape Town, til demokratija.eu via e-mail.

Tidligere undersøgelser af hydrogengas foreslog, at disken af Mælkevejen galakse blusser udad i stedet for at falde ud, men ingen tidligere observationer af stjerner kunne bekræfte ideen.

'Vi fandt Cepheids på præcis den afstand, der var forudsagt for denne stigning i disktykkelse,' skriver teamet i den nye undersøgelse, som blev offentliggjort online i dag (14. maj) i tidsskriftet Nature.

Dette indebærer, at blusset ikke kun består af gas, men også af stjerner, sagde Whitelock - en egenskab, der ikke tidligere var kendt.

Mørkt stof vrider disken?

Årsagen bag opblussen er stadig usikker, men en mulig forklaring er tilstedeværelsen af ​​mørkt stof.

TIL glorie af mørkt stof omgiver galakser som Mælkevejen. En forudsagt konsekvens er, at det diffuse stof i den ydre skive er stærkere påvirket af denne mystiske ting, som hverken absorberer eller udsender lys, men udgør omkring 80 procent af det materielle univers.

Sådan vridning i andre galakser kan teoretisk hjælpe med at måle deres mørke stoffordeling, sagde forskere.

Hidtil har forskere brugt gas til at spore faklingen i Mælkevejens ydre skive. Den diffuse gas er imidlertid vanskelig at spore, og de modeller, der udleder dens fordeling i galaksen, varierer meget. Ved at studere stjerner som Cepheid -variablerne kan astronomer sømme en mere detaljeret forståelse af Mælkevejens form.

Selvom Feasts team ikke vil fortsætte med at jage efter Cepheid -variabler, betyder det ikke, at der ikke vil blive fundet mere.

'Vi forventer, at nye undersøgelser for variable stjerner vil vise lignende stjerner i andre dele af galaksen,' sagde Whitelock.

Følg os @Spacedotcom , Facebook eller Google+ . Original artikel om demokratija.eu.