Võib-olla olete kuulnud Universumi lõpus asuvast restoranist, kuid olete kuulnud ka Linnutee keskel asuvast baarist?
Ligi 80 aastat tagasi tegid astronoomid kindlaks, et meie kodu, Linnutee galaktika, on suur spiraalgalaktika. Vaatamata sellele, et nad on ummikus ja ei suuda näha, kuidas kogu struktuur välja näeb - nagu võime Pinwheeli galaktika või meie lähima naabri, Andromeda galaktika puhul -, on teadlaste arvates kahtlus, et meie galaktika on tegelikult "piiratud" spiraalgalaktika. Piiratud spiraalsetel galaktikatel on keskel piklik tähestruktuur ehk tulp, mida meie puhul varjab tolm ja gaas. Universumis on palju galaktikaid, mille spiraalid on piiratud, ja ometi on arvukalt galaktikaid, millel puudub keskne riba.
Kuidas need kesksed ribad moodustuvad ja miks nad esinevad ainult mõnes, kuid mitte kõigis spiraalgalaktikates?
Dr R. Michael Richi (UCLA) juhitud uurimisrühm nimega BRAVA (Bulge Radial Velocity Assay) mõõtis meie galaktika keskpunkti lähedal paljude vanade punaste tähtede kiirust. Uurides M-klassi hiidtähtede spektrit (kombineeritud valgust), suutis meeskond arvutada iga tähe kiiruse mööda meie vaatepunkti. Nelja-aastase ajavahemiku jooksul saadi Tšiili Atacama kõrbes asuva 4-meetrise teleskoobiga CTIO Blanco peaaegu 10 000 tähe spektrid.
Analüüsides oma uuringus tähtede kiirust, suutis meeskond kinnitada, et Linnutee keskne mõhk sisaldab massiivset tulpa, mille üks ots on peaaegu suunatud meie päikesesüsteemi poole. Üks teine meeskonna tehtud avastus on see, et kuigi meie galaktika pöörleb nagu ratas, leidis BRAVA uuring, et keskmise riba pöörlemine sarnaneb rohkem jaoturis olevate paberrätikute rulliga. Meeskonna avastused pakuvad elulisi näpunäiteid, mis aitavad selgitada Linnutee keskpiirkonna kujunemist.
Spektrite andmekogumit võrreldi dr Juntai Sheni (Shanghai observatoorium) loodud arvutisimulatsiooniga, mis näitas, kuidas riba moodustus olemasolevast tähtede ketast. Meeskonna andmed sobivad mudeliga üsna hästi, mis viitab sellele, et enne keskriba olemasolu oli tohutu tähtede ketas. Meeskonna tehtud järeldus on teravas vastuolus meie galaktika keskpiirkonna üldtunnustatud kujunemismudeliga - mudeliga, mis ennustab Linnutee keskpunkti, mis on moodustatud gaasipilvede varajasest kaootilisest ühinemisest. Meeskonna järelduste „äravõtmise” punkt on see, et gaas mängis mingil määral meie galaktika keskosa moodustumist, mis organiseerus massiliseks pöörlevaks kettaks ja muutus siis tähtede tõttu gravitatsioonilise vastasmõju tõttu ribaks.
Veel üks meeskonna uurimistöö eelis on see, et tähespektri andmed võimaldavad meeskonnal tähtede keemilist koostist analüüsida. Kõik tähed koosnevad enamasti vesinikust ja heeliumist, kuid pisikesed kogused muid elemente (astronoomid viitavad mis tahes varasemale heeliumile kui „metallidele”) annavad ülevaate tähe tekkimise ajal valitsevatest tingimustest.
BRAVA meeskond leidis, et Linnutee galaktika tasapinnale lähimatel tähtedel on vähem metalle kui tema galaktilisest tasapinnast kaugemal asuvatel tähtedel. Meeskonna järeldused kinnitavad tavapäraseid vaateid tähe moodustumisele, kuid BRAVA andmed hõlmavad märkimisväärset osa galaktilisest mõhkast, mida saab keemiliselt analüüsida. Kui teadlased kaardistavad tähtede metallisisalduse kogu Linnutee kaudu, ilmneb selge pilt tähtede moodustumisest ja evolutsioonist, sarnaselt sellega, kuidas CO2 kontsentratsioonid Antarktika jääriiulil võivad paljastada varasemad ilmastikuolud siin Maa peal.
Kui soovite lugeda kogu paberit, on eelprintimise versioon saadaval aadressil: http://arxiv.org/abs/1112.1955
Allikas: riikliku optilise astronoomia vaatluskeskuse pressiteade
