Ved hjælp af data fra ESO's kortlægningsteleskop Vista har astronomer på ESO's Paranal-observatorium sammensat et kæmpestort ni gigapixel billede af Mælkevejens centrum og lavet et katalog over de mere end 84 millioner stjerner på billedet.

Det nye katalog er lavet af en gruppe astronomer under ledelse af Roberto Saito fra Pontificia Universidad Católica de Chile, Universidad de Valparaíso og The Milky Way Millennium Nucleus i Chile.

Dette gigantiske datasæt indeholder mere end ti gange så mange stjerner som tidligere undersøgelser og er et stort skridt frem i forståelsen af vores galakse. Billedet giver en fantastisk mulighed for at zoome ind på den centrale del af vores galakse. Det er så stort, at det ville være ni meter langt og syv meter højt, hvis det blev trykt med samme opløsning som billeder i en bog.

»Ved at observere myriaderne af stjerner omkring midten af Mælkevejen i detaljer kan vi lære meget mere om dannelsen og udviklingen af ikke kun af vores egen galakse, men af spiralgalakser i almindelighed,« siger Roberto Saito i en pressemeddelelse fra ESO.

Støv spærrer for Mælkevejens bule

De fleste spiralgalakser, herunder vores galakse Mælkevejen, har en stor koncentration af gamle stjerner omkring centrum, som astronomerne kalder den centrale bule eller kerne. Forståelse af dannelsen og udviklingen af Mælkevejens bule er afgørende for forståelsen af galaksen som helhed. Men at få detaljerede observationer af dette område er ikke let.

Observationer af Mælkevejens bule er meget vanskelige, fordi den er skjult bag støv, så for at kigge ind i hjertet af galaksen har astronomerne været nødt til at observere i infrarødt lys, som er mindre påvirket af støvet.

Det er det store spejl, det brede synsfelt og den meget følsomme infrarøde detektor på ESO's 4,1 meter Vista-teleskop (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy), der har gjort billedet muligt. Holdet af astronomer bruger data fra VVV-programmet (Vista Variables in the Via Lactea), der er en af seks offentlige kortlægninger gennemført med Vista.

Dataene er blevet brugt til at danne et enormt farvebillede på 108.200 x 81.500 pixels, som indeholder næsten ni milliarder pixels. Dette er et af de største astronomiske billeder, der nogensinde er produceret. Holdet har nu brugt disse data til at udarbejde det største katalog nogensinde over den koncentration af stjerner, der er i Mælkevejen.

Lysstyrken gengives som farvekode

Billedet, der anvendes i dette arbejde, dækker omkring 315 kvadratgrader på himlen (en smule mindre end 1 procent af hele himlen), og observationerne blev udført ved hjælp af tre forskellige infrarøde filtre.

Kataloget indeholder omkring 173 millioner objekter, hvoraf omkring 84 millioner er blevet bekræftet som stjerner. De andre genstande er enten for svage, blandet med deres naboer eller påvirket af andet, der gjorde det umuligt at lave nøjagtige målinger. Andre var langstrakte objekter, såsom fjerne galakser.

Som en hjælp til at analysere dette enorme katalog er lysstyrken på hver stjerne plottet ind med sin farve, så de 84 millioner stjerner danner et farve-lysstyrke-diagram. Dette plot indeholder mere end ti gange så mange stjerner som tidligere kortlægninger, og det er første gang, at det er sket for hele bulen.

Farve-lysstyrke-diagrammer er meget værdifulde værktøjer, der ofte bruges af astronomer til at studere de forskellige fysiske egenskaber hos stjerner, som for eksempel deres temperatur, masse og alder.

Dette nye farve-lysstyrke-diagram af bulen indeholder en guldgrube af oplysninger om strukturen og indholdet af Mælkevejen. Et spændende resultat, som afsløres i de nye data, er det store antal af svage røde dværgstjerner. De er gode kandidater i eftersøgningen af små exoplaneter ved hjælp af passagemetoden.

»En af de andre store ting ved VVV-kortlægningen er, at det er en af ESO's offentlige Vista-kortlægninger. Det betyder, at vi gør alle dataene offentligt tilgængelige via ESO's dataarkiv, så vi forventer, at der kommer mange andre spændende resultater ud af denne store ressource,« siger Roberto Saito.

De nye resultater præsenteres i artiklen 'Milky Way Demographics with the VVV Survey I. The 84 Million Star Colour-Magnitude Diagram of the Galactic Bulge' af R.K. Saito et al., der er offentliggjort i tidsskriftet Astronomy & Astrophysics.

Dokumentation

Pressemeddelelse fra ESO