في ديسمبر 2013 ، أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) جايا مهمة ، مرصد فضائي مصمم لقياس مواقف تحركات الأجرام السماوية. على مدار مهمته التي تستغرق خمس سنوات ، كان هذا المرصد يدرس ما مجموعه مليار جسم - بما في ذلك النجوم البعيدة ، والكواكب ، والمذنبات ، والكويكبات ، والكوازارات ، وما إلى ذلك - من أجل إنشاء أكبر كتالوج ثلاثي الأبعاد وأكثرها دقة. من أي وقت مضى.
مع الإصدار الثاني من جايا البيانات ، التي حدثت في 25 أبريل 2018 ، قام الفلكيون ببعض الاكتشافات العميقة حول مجرتنا. أحدثها خريطة ثلاثية الأبعاد لدرب التبانة تركز على نجوم OB ، وهي النجوم الأكثر سخونةً وإشراقًا وضخامة في مجرتنا. مع أحدث خريطة ثلاثية الأبعاد ، جايا زود الفلكيين بأداة أخرى لاستكشاف توزيع وتكوين مجرتنا ، وكذلك تطورها في الماضي والمستقبل.
بكل بساطة ، من الصعب للغاية رسم خريطة هيكل درب التبانة - الذي يحتوي على شكل قرص مسطح يتميز بالأذرع الحلزونية - أو يعيد بناء توزيع النجوم في قرصه. هذا يرجع إلى حقيقة أن النظام الشمسي ، كما هو الحال مع معظم النجوم في مجرتنا ، مضمن في قرص المجرة نفسه. ونتيجة لذلك ، كان على الفلكيين الاعتماد على ملاحظات المجرات الأخرى للحصول على فهم أفضل لما تبدو عليه مجرتنا.
هذا هو المكان الذي يتم فيه تحديد المواقف ثلاثية الأبعاد والحركات ثنائية الأبعاد لأكثر من 1 مليار كائن بواسطة جايا يأتي دور. باستخدام بيانات عن 40.000 نجم OB تقع على مسافة 10000 سنة ضوئية من الشمس ، استطاع كيفن جاردين - مطور برامج وعلم فلك هواة متخصص في استخدام البيانات الفلكية لرسم خريطة درب التبانة - إنشاء هذه الخريطة الشاملة.
نظرًا لأن النجوم OB لها حياة قصيرة نسبيًا - تصل إلى بضع عشرات من ملايين السنين - فهي موجودة في الغالب بالقرب من مواقع تكوينها في قرص المجرة. تطلق هذه النجوم خلال حياتها كمية كبيرة من الأشعة فوق البنفسجية ، والتي تؤين بسرعة الغاز النجمي المحيط بها. على هذا النحو ، يمكن استخدامها لتتبع التوزيع العام للنجوم الصغيرة ، ومواقع تكوين النجوم ، والأذرع الحلزونية للمجرة بدرجة عالية من الدقة.
كما شرح جاردين في مدونته في Galaxy Map:
"لقد طورت هذه الخريطة بمساعدة العلماء من خلال مهمة Gaia التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية والباحثين في جامعتي Leiden و Heidelberg. يتضمن كثافة النجوم المتساوية السطحية التي ترسم التراكيز الرئيسية للنجوم الأكثر سخونة من فئة O و B و A في إصدار Gaia DR2 ، وحوالي 5000 نجم مؤين شديد الحرارة وسحب الغبار ومناطق HII. والأفضل من ذلك ، أنها متوفرة في شكل وجه معروض من أعلى درب التبانة وفي إصدار ثلاثي الأبعاد حقيقي في أحدث إصدار من Gaia Sky. "
بهذه الطريقة ، تمكن جاردين من إنشاء خريطة تتمحور حول الشمس وتظهر قرص المجرة كما سيظهر من خارج المجرة. للتعامل مع العدد الهائل من النجوم في العالم جايا كتالوج ، استخدم كيفن تقنية غالبًا ما تستخدم في التصوير المقطعي المحوسب لتصور أنسجة الأعضاء والعظام. تُعرف هذه التقنية باسم الأسطح المتساوية الكثافة ، حيث يمثل السطح الأملس نقاطًا ذات قيمة ثابتة داخل حجم ثلاثي الأبعاد للمساحة.
وهذا يسمح بتصور مناطق ذات كثافات مختلفة ؛ في هذه الحالة ، تم تمثيل مناطق مختلفة من قرص المجرة بألوان مختلفة اعتمادًا على كثافة النجوم المؤينة. يتم تمثيل المناطق ذات الكثافة الأعلى بظلال وردية أرجوانية ، وتمثل مناطق الكثافة المتوسطة باللون البنفسجي / الأزرق ، والمناطق المنخفضة الكثافة زرقاء داكنة.
استشار Jadrine أيضًا بيانات من مسوح فلكية أخرى لرسم خريطة لتركيزات الغبار بين النجوم (الأخضر) والسحب المعروفة للغاز المتأين (المجالات الحمراء). كما ترى ، تتمتع الخريطة بمظهر غير عادي ، حيث يبدو أن تركيزات النجوم مرتبة في مكبرات صوت تمتد من القلب ، بدلاً من الأذرع الحلزونية. ويرجع ذلك إلى مزيج من سحب الغبار التي تحجب رؤية النجوم خلفها وتوزيع النجوم على طول خطوط الرؤية المحددة.
في مدونته ، عبّر جاردين عن فخره الكبير بالخريطة التي رسمها وشكر جميع الذين ساعدوا في جعلها ممكنة. وكتب "في بعض الأحيان تتحقق الأحلام". "اليوم يمكنني الإعلان عن خريطة تفصيلية لدرب التبانة إلى 3000 فرسخ فلكي أو حوالي 10 آلاف سنة ضوئية من الشمس ... لقد كنت أدير هذا الموقع منذ 14 عامًا تقريبًا ولكن اليوم أشعر وكأنه بداية جديدة."
هذه الخريطة هي أحدث اختراقة تأتي من الإصدار الثاني من جايا البيانات ، ستساعد الفلكيين على معرفة المزيد عن أنواع النجوم التي تشكل مجرتنا ، وهيكلها العام ، وكيف من المحتمل أن تتطور درب التبانة في المستقبل. الإصدار الثالث من جايا من المقرر أن تتم البيانات في أواخر عام 2020 ، مع نشر الكتالوج النهائي في 2020s.
وفي الوقت نفسه ، تمت الموافقة على تمديد ل جايا المهمة ، والتي ستستمر في العمل حتى نهاية عام 2020. كما تتوفر نسخة تفاعلية من هذه الخريطة كجزء من Gaia Sky ، وهو برنامج تصور الفلك ثلاثي الأبعاد في الوقت الفعلي تم تطويره من أجل جايا مهمة في معهد Astronomisches Rechen بجامعة هايدلبرغ.
ومن المؤكد أن تحقق من هذا المقطع الدعائي لل جايا خريطة ثلاثية الأبعاد ، بإذن من كيفين جاردين:
