Dit is de meest gedetailleerde infraroodkaart ooit van de Melkweg

This collage highlights a small selection of regions of the Milky Way imaged as part of the most detailed infrared map ever of our galaxy. Here we see, from left to right and top to bottom: NGC 3576, NGC 6357, Messier 17, NGC 6188, Messier 22 and NGC 3603. All of them are clouds of gas and dust where stars are forming, except Messier 22, which is a very dense group of old stars. The images were captured with ESO’s Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) and its infrared camera VIRCAM. The gigantic map to which these images belong contains 1.5 billion objects. The data were gathered over the course of 13 years as part of the VISTA Variables in the Vía Láctea (VVV) survey and its companion project, the VVV eXtended survey (VVVX).© Scientias.nl

De gigantische kaart, gemaakt met de VISTA-telescoop van het European Southern Observatory (ESO), bevat meer dan 1,5 miljard objecten en beslaat een gebied zo groot als 8.600 volle manen. De kaart geeft een ongekend gedetailleerd beeld van het hart van onze Melkweg.

Wat is een infraroodkaart?

Bij het maken van deze kaart is gebruikgemaakt van infraroodlicht, dat een langere golflengte heeft dan zichtbaar licht. Hierdoor kunnen astronomen door dichte stofwolken en gas heen kijken die normaal het zicht belemmeren. Dit is vooral belangrijk bij het bestuderen van de kern van de Melkweg, waar veel stof zit. De VISTA-telescoop, uitgerust met een speciale infraroodcamera genaamd VIRCAM, heeft daarom sterren en objecten in deze verborgen delen van de Melkweg in kaart kunnen brengen.

500 terabytes aan data

Tijdens het project werd VIRCAM gebruikt om door de dichte stofwolken en gas in het centrum van de Melkweg te kijken. Dit maakt het mogelijk om sterren en objecten te zien die anders verborgen blijven. “We hebben zoveel ontdekkingen gedaan dat we onze kijk op de Melkweg voor altijd hebben veranderd”, zegt Dante Minniti, die de leiding had van het project.

De infraroodkaart, die 200.000 beelden omvat en maar liefst 500 terabytes aan data bevat, maakt het mogelijk om een breed scala aan sterren en objecten te bestuderen. Denk daarbij aan sterren die net geboren worden in gigantische stofwolken, oude sterren in bolvormige sterrenhopen en zelfs bruine dwergen (ook wel “mislukte sterren” genoemd omdat ze te klein zijn om kernfusie in gang te zetten), die te koud zijn om normaal zichtbaar te zijn. Dankzij de langdurige observaties konden de onderzoekers ook de bewegingen en helderheidsveranderingen van sterren volgen, wat leidde tot de ontdekking van bijvoorbeeld hypervelocity-sterren. Dat zijn extreem snel bewegende sterren die door de zwaartekracht van het zwarte gat in het centrum van de Melkweg zijn weggekatapulteerd.

Een infraroodbeeld van NGC 6188, beter bekend als de Vuurvogelnevel, op een afstand van ongeveer 4100 lichtjaar .

Een 3D-kaart van de verborgen Melkweg

Een van de belangrijkste prestaties van het project is het maken van een driedimensionale kaart van het centrum van de Melkweg. Door duizenden sterren meermaals te observeren, konden de astronomen niet alleen hun locatie bepalen, maar ook hun bewegingen volgen en vaststellen of hun helderheid veranderde. Dit helpt wetenschappers om beter te begrijpen hoe de Melkweg in elkaar zit en hoe de verschillende onderdelen van het sterrenstelsel zich bewegen.

Een belangrijk deel van deze analyse was het volgen van zogeheten “variabele sterren,” zoals RR Lyrae-sterren en Cepheïden. Deze sterren veranderen regelmatig van helderheid en worden gebruikt om afstanden in de ruimte nauwkeurig te meten, waardoor astronomen een gedetailleerd 3D-model van de Melkweg konden maken.

De regio’s van de Melkweg die in kaart zijn gebracht.

Nauwkeurige technologie

Om al deze informatie te verzamelen, maakten de wetenschappers gebruik van geavanceerde technieken zoals PSF-fotometrie (Point Spread Function-fotometrie). Dit is een techniek waarmee de helderheid en positie van sterren zeer nauwkeurig kan worden bepaald, zelfs in drukke gebieden van de Melkweg waar sterren dicht op elkaar staan. Deze technologie zorgde ervoor dat de survey niet alleen de meeste objecten ooit in kaart heeft gebracht, maar dat dit ook met een ongekende precisie gebeurde.

Dankzij de lange looptijd van de survey – de waarnemingen begonnen in 2010 en eindigden pas in 2023 – konden astronomen ook de bewegingen van sterren nauwkeurig volgen. Dit helpt om een beter beeld te krijgen van de dynamiek van onze Melkweg, zoals de manier waarop sterren zich door de ruimte bewegen en hoe de verschillende lagen van het sterrenstelsel zijn opgebouwd.

Nog decennialang nuttig

De gegevens van dit project zijn nu al gebruikt in meer dan 300 wetenschappelijke publicaties, en wetenschappers verwachten dat deze schat aan informatie de komende decennia nog veel nieuwe ontdekkingen zal opleveren. Zo wordt de VISTA-telescoop binnenkort uitgerust met nieuwe instrumenten zoals 4MOST, die gedetailleerde informatie over de chemische samenstelling van miljoenen sterren zal verzamelen. Samen met andere nieuwe instrumenten, zoals de MOONS-spectrograaf van de Very Large Telescope, zullen deze projecten nog meer inzichten opleveren over de objecten die door de survey zijn ontdekt. Hoewel de observaties zijn afgerond, blijft de wetenschappelijke impact van het project dus nog jaren en mogelijk zelfs decennialang voelbaar.

Meer wetenschap? Lees de nieuwste artikelen op Scientias.nl .

Dit is de meest gedetailleerde infraroodkaart ooit van de Melkweg (msn.com)