Gaia rozplietla hviezdne prúdy v Galaxii
Marcel Škreka - 2020-05-26

Rodiny hviezd skúmané družicou Gaia. Kredit: ESA/Gaia/DPAC; Data: M. Kounkel, K. Corvey (2019)

Z nového výskumu družice Gaia vyplýva, že skôr ako sa mladé hviezdy rozutekajú po Galaxii, ako by sa očakávalo, zotrvávajú hviezdny súrodenci spolu v dlho pretrvávajúcich skupinách.


Výskum rozloženia a pohybov hviezd v Galaxii je veľkou výzvou a vyžaduje od astronómov zistenie ich veku. Nie je to však jednoduché. Priemerné hviezdy podobnej hmotnosti ale rozdielnych vekov vyzerajú veľmi podobne.


Aby sa astronómovia dozvedeli, kedy hviezda vznikla, musia sa pozrieť na celú skupinu hviezd, o ktorých predpokladáme, že vznikli v približne rovnakom čase. Určiť, ktoré hviezdy sú súrodenci je ďalšou výzvou, lebo hviezdy v oblastiach svojho zrodu nezotrvávajú dlho.


Aby sa zistilo, ktoré hviezdy vznikli spolu, je potrebné sledovať podobnosť v pohyboch hviezd, ktorá ostáva zachovaná aj po dlhšom období.


V blízkosti Slnka je už dlhšie známych niekoľko hviezdnych skupín v ktorých majú jednotlivé hviezdy veľmi podobné pohybové parametre. Družica Gaia však umožnila detailný prieskum Galaxie aj do veľkých vzdialeností, a odhalila tak veľký počet takýchto skupín.


Do roku 2018 Gaia skúmala miliardu hviezd a počítačový algoritmus odhalil až 2000 doteraz neznámych skupín hviezd do vzdialenosti 3000 ly (svetelných rokov). Podarilo sa určiť vek stoviek tisíc hviezd, čo umožnilo vystopovať rodiny hviezd a odhalilo ich rozloženie v Galaxii.


Približne polovica týchto hviezd sa nachádza v dlhých, prúdy pripomínajúcich zoskupeniach odrážajúcich vlastnosti medzihviezdnych oblakov, v ktorých vznikli.


Všeobecne sa predpokladá, že mladé hviezdy opúšťajú miesta svojho zrodu už po niekoľkých miliónoch rokov a úplne strácajú väzbu s ostatnými súrodencami. Z výsledkov výskumu družice Gaia sa ale zdá, že hviezdy zostávajú spolu aj po niekoľkých miliardách rokov.


Taktiež sa zdá, že hviezdne prúdy sú špecificky orientované k špirálovým ramenám Galaxie v závislosti od veku hviezd v danom prúde. Najbadateľnejšie je to v najmladších prúdoch s vekom do 100 miliónov rokov, ktoré majú tendenciu byť orientované kolmo k špirálovému ramenu najbližšiemu k slnečnej sústave.


Astronómovia predpokladajú, že staršie prúdy boli v dobe ich vzniku na rovinu špirálových ramien kolmé a počas uplynulej miliardy rokov došlo k ich preskupeniu.


Blízkosť a orientácia najmladších prúdov k dnešnému usporiadaniu špirálových ramien Galaxie ukazujú, že staršie prúdy sú dôležitým fosílnym záznamom špirálovej štruktúry Galaxie.


Povaha špirálových ramien je stále predmetom diskusie. Či sú stabilné, alebo premenlivé zatiaľ nie je jasné. K rozlúšteniu záhady, či sú ramená statické, alebo miznú a znovu vznikajú v perióde niekoľkých 100 miliónov rokov, by mohol pomôcť práve výskum starších prúdov hviezd.


Gaia vyštartovala v roku 2013 a jej úlohou je zostaviť 3D mapu polôh, pohybov a dynamiky približne 1% hviezd Galaxie. Ďalšie pozorovania tieto údaje ešte viac spresnia a pomôžu poodhaliť históriu formovania hviezd v Galaxii.