Wissenschaftler blicken in die 3D-Struktur der Milchstraße und beobachten die Prozesse der Sternentstehung in nie dagewesenem Detail

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Durchmusterung des Himmels verschiebt die Grenzen dessen, was wir über die Struktur unserer Galaxie wissen.
Wissenschaftler der Universität Cardiff haben dazu beigetragen, eine brandneue, dreidimensionale Durchmusterung unserer Galaxie zu erstellen, die es ihnen ermöglicht, in die innere Struktur zu blicken und ihre Sternentstehungsprozesse in noch nie dagewesenen Details zu beobachten.
Die groß angelegte Durchmusterung mit dem Namen SEDIGISM (Structure, Excitation and Dynamics of the Inner Galactic Interstellar Medium) hat eine Vielzahl von Strukturen innerhalb der Milchstraße aufgedeckt, von einzelnen Sternentstehungsklumpen bis hin zu riesigen Molekülwolken und -komplexen, die es den Astronomen erlauben werden, die Grenzen dessen, was wir über die Struktur unserer Galaxie wissen, zu erweitern.

SEDIGISM wurde durch die Veröffentlichung von drei separaten Artikeln in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society enthüllt, die von einem internationalen Team aus über 50 Astronomen verfasst wurden.
“Mit der Veröffentlichung dieser beispiellos detaillierten Karte der kalten Wolken in unserer Milchstraße kommt ein riesiger Beobachtungsaufwand zum Tragen”, sagt Frederic Schuller vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR), Hauptautor einer der drei Publikationen, bei der Vorstellung der Daten.
Dr.

Ana Duarte Cabral, ein Royal Society University Research Fellow von der School of Physics and Astronomy der Universität Cardiff, war Hauptautorin einer der Publikationen und hat einen Katalog von über 10.000 Wolken aus molekularem Gas in unserer Milchstraße erstellt.
Die Milchstraße, benannt nach ihrem dunstigen Aussehen von der Erde aus, ist eine Spiralgalaxie mit einem geschätzten Durchmesser zwischen 170.000 und 200.000 Lichtjahren, die zwischen 100-400 Milliarden Sterne enthält.
Die Milchstraße besteht aus einer Kernregion, die von einer verkrümmten Scheibe aus Gas und Staub umgeben ist, die das Rohmaterial liefert, aus dem neue Sterne gebildet werden.
Für Dr.

Duarte Cabral wird der neue Katalog von Gaswolken es den Wissenschaftlern ermöglichen, genau zu untersuchen, wie die Spiralstruktur unserer eigenen Milchstraße den Lebenszyklus der Wolken, ihre Eigenschaften und letztendlich die Sternentstehung in ihnen beeinflusst.
“Das Aufregendste an dieser Durchmusterung ist, dass sie wirklich dazu beitragen kann, die globale galaktische Struktur der Milchstraße zu bestimmen und eine erstaunliche 3D-Ansicht des Inneren der Galaxie zu liefern”, sagte sie.
“Mit dieser Durchmusterung haben wir wirklich die Möglichkeit, die Grenzen dessen, was wir über die globalen Auswirkungen der galaktischen Strukturen und der Dynamik in der Verteilung des molekularen Gases und der Sternentstehung wissen, aufgrund der verbesserten Empfindlichkeit, Auflösung und der 3D-Ansicht zu verschieben.”
Der Katalog der molekularen Gaswolken wurde durch die Messung des seltenen Isotops des Kohlenmonoxid-Moleküls, 13CO, mit dem extrem empfindlichen 12-Meter-Teleskop des Atacama Pathfinder Experiment auf dem Chajnantor-Plateau in Chile erstellt.
Dies ermöglichte dem Team genauere Schätzungen der Masse der Gaswolken und Informationen über ihre Geschwindigkeit zu erkennen, wodurch ein wirklich dreidimensionales Bild der Galaxie entsteht.

Dr.

Duarte Cabral und seine Kollegen beginnen bereits, Informationen aus der riesigen Menge der ihnen zur Verfügung stehenden Daten herauszukitzeln.
“Die Durchmusterung ergab, dass nur ein kleiner Teil, etwa 10 %, dieser Wolken dichtes Gas mit laufender Sternentstehung enthält”, sagt James Urquhart von der University of Kent, der Hauptautor der dritten Veröffentlichung.
In ähnlicher Weise deuten die Ergebnisse der Arbeit von Dr.

Duarte Cabral zeigen, dass die Struktur der Milchstraße nicht so gut definiert ist und dass die Spiralarme nicht so klar sind.

Sie haben auch gezeigt, dass die Eigenschaften der Wolken nicht davon abhängig zu sein scheinen, ob sich eine Wolke in einem Spiralarm oder in einer Region zwischen den Armen befindet, wo sie erwarteten, dass eine ganz andere Physik eine Rolle spielt.
“Unsere Ergebnisse zeigen uns bereits, dass die Milchstraße vielleicht nicht ein starker Grand-Design-Typ von Spiralgalaxie ist, wie wir dachten, sondern vielleicht eher von flockiger Natur”, so Dr.

Duarte Cabral weiter.
“Diese Durchmusterung kann von jedem genutzt werden, der die Kinematik oder die physikalischen Eigenschaften einzelner Molekülwolken studieren oder sogar statistische Studien über größere Stichproben von Wolken durchführen möchte, und hat somit an sich schon einen großen Wert für die Sternentstehungsgemeinschaft.”
Referenzen:
“The SEDIGISM survey: molecular clouds in the inner Galaxy” von A Duarte-Cabral, D Colombo, J S Urquhart, A Ginsburg, D Russeil, F Schuller, L D Anderson, P J Barnes, M T Beltrán, H Beuther, S Bontemps, L Bronfman, T Csengeri, C L Dobbs, D Eden, A Giannetti, J Kauffmann, M Mattern, S-N X Medina, K M Menten, M-Y Lee, A R Pettitt, M Riener, A J Rigby, A Traficante, V S Veena, M Wienen, F Wyrowski, C Agurto, F Azagra, R Cesaroni, R Finger, E Gonzalez, T Henning, A K Hernandez, J Kainulainen, S Leurini, S Lopez, F Mac-Auliffe, P Mazumdar, S Molinari, F Motte, E Muller, Q Nguyen-Luong, R Parra, J-P Perez-Beaupuits, F M Montenegro-Montes, T J T Moore, S E Ragan, A Sánchez-Monge, A Sanna, P Schilke, E Schisano, N Schneider, S Suri, L Testi, K Torstensson, P Venegas, K Wang und A Zavagno, 11 September 2020, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. DOI: 10.1093

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