Якщо ви досліджуєте нічне небо, незабаром ви зрозумієте, що там багато пилу та газу. Міжзоряний пил між зірками становить 1% маси міжзоряного середовища, але відбиває 30% зоряного світла в інфрачервоному діапазоні хвиль. Пил відіграє ключову роль у формуванні зірок та еволюції галактики. Команда астрономів спробувала скласти карту пилу на відстані 3000 світлових років і щойно випустила першу 3D-карту пилу в нашій галактиці.
Розсіювання та поглинання зоряного світла частинками пилу (згасання) дозволяє нам досліджувати хмари пилу в трьох вимірах. Він також має тенденцію поглинати коротші хвилі від зірок, через що зірки, закриті хмарами, виглядають більш червоними. Аналізуючи це, можна оцінити ступінь вимирання пилу вздовж прямої видимості. Якщо врахувати вимірювання відстані до зірок, можна побудувати тривимірну карту пилових хмар.
У розумінні розподілу та зборі даних для генерації моделей Gaia змінила правила гри. Gaia – це астрометрична обсерваторія Європейського космічного агентства, яка складає карти відстаней і положення зірок у всій галактиці.
З моменту запуску 10 років тому він зібрав дані з 1 мільярда зірок, переважно в межах кількох кілопарсеків від Сонця (1 парсек дорівнює 3,26 світлових років). Точне знання положення зірок дозволяє зменшити помилки в моделюванні екстинкції пилу. Завдяки поєднанню даних зоряної астрометрії, фототометрії, даних екстинкції та спектроскопії настав ідеальний час для дослідження тривимірного розподілу пилу в Чумацькому Шляху.
Дослідження, проведене провідним автором Гордіаном Еденхофером з Інституту астрофізики Макса Планка, було прийнято до публікації в Astronomy & Astrophysics. Наразі він доступний на сервері препринтів arXiv. Команда представляє тривимірну карту пилу, яка занурюється далі та глибше в космос із більшою роздільною здатністю, ніж будь-коли раніше. Технологія обробки дозволила групі досліджувати розподіл пилу понад 1 кілопарсек, а також розпізнавати хмари пилу поблизу з точністю до парсека.
Вони змогли представити карту пилу на відстані 1,25 кілопарсека з більшою роздільною здатністю, ніж раніше. Це сталося завдяки використанню ними оцінок відстані та вимирання з попередніх досліджень, які мали меншу невизначеність, ніж інші набори даних. Їх карта має кутову роздільну здатність до 14 кутових хвилин і роздільну здатність відстані в масштабі парсека. Завжди приємно знайти результат, який узгоджується з попередніми дослідженнями та наявними тривимірними картами пилу. Але ще приємніше, коли він йде далі, покращуючи площу охопленого простору та з вищою просторовою роздільною здатністю, ніж раніше.
Як це часто буває — і це одна з причин, чому я люблю науку — карта є загальнодоступною в Інтернеті, будь-хто, хто зацікавлений, може запитувати та переглядати її за допомогою пакета Python. Команда сподівається, що карти будуть використані для подальших досліджень розподілу пилу та природи міжзоряного середовища.