Naukowcy z dwóch holenderskich instytutów, Kapteyn Astronomical Institute oraz Leiden Observatory, wykorzystali dane zebrane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a i obserwatorium Gaia do pomiaru ruchów gwiazd w Galaktyce Karłowatej w Rzeźbiarzu. Jest to niewielka satelitarna galaktyka w pobliżu Drogi Mlecznej. Dzieli nas od niej dystans 300 tysięcy lat świetlnych.

Ustalenie ruchów gwiazd w trzech wymiarach było możliwe dzięki temu, że dysponowano zestawami danych obejmujących okres ponad 12 lat. Zmierzono ruchy własne dla prawie 100 gwiazd. W przypadku 10 gwiazd o najmniejszych błędach pomiaru udało się także znaleźć w literaturze oszacowania prędkości radialnych (w kierunku naszej linii widzenia na gwiazdę). Dysponując pomiarem ruchu własnego i prędkości radialnej można było następnie wyznaczyć ruch tych gwiazd w trzech wymiarach przestrzeni.

Naukowcy porównują uzyskaną precyzję do pomiaru rocznego ruchu gwiazdy na niebie z dokładnością do wielkości główki szpilki umieszczonej na Księżycu i widzianej z Ziemi.

Galaktyka Karłowata w Rzeźbiarzu należy do sferoidalnych galaktyk karłowatych, które z kolei są w gronie galaktyk najbardziej zdominowanych przez ciemną materię. Ciemna materia jest tajemniczym składnikiem Wszechświata, o którego istnieniu wnioskujemy z oddziaływań grawitacyjnych, które wywiera na zwykła materię, ale nie potrafimy jej dostrzec bezpośrednio. Cały czas wśród naukowców trwa debata, jaka może być natura ciemnej materii i co może się na nią składać. Poznanie dokładnych ruchów gwiazd w takiej galaktyce może pomóc w przetestowaniu aktualnych teorii na temat ciemnej materii.

Dzięki poznaniu ruchów gwiazd, można ustalić, jaka jest całkowita masa galaktyki (materii zwykłej i ciemnej materii) oraz jak ta masa jest rozmieszczona. Wyniki wskazują, że gwiazdy w Galaktyce Karłowatej w Rzeźbiarzu preferują wydłużone orbity radialne. Oznacza to, że gęstość ciemnej materii rośnie w kierunku centrum galaktyki.

Dodatkowym efektem prac było lepsze ustalenie trajektorii całej Galaktyki Karłowatej w Rzeźbiarzu. Okazało się, że orbita jest mocno wydłużona i oddala się od Drogi Mlecznej bardziej niż sądzono. Obecnie galaktyka znajduje się prawie w najbliższym względem Drogi Mlecznej punkcie swojej orbity, ale maksymalnie może oddalić się na 725 tysięcy lat świetlnych.

Kosmiczny Teleskop Hubble’a działa w ramach NASA, we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA), natomiast Gaia to projekt realizowany przez ESA. Głównym celem misji Gaia są precyzyjne pomiary dla miliarda gwiazd, aby utworzyć trójwymiarową mapę Drogi Mlecznej i jej najbliższego otoczenia.

Szczegółowe informacje są dostępne na stronie:

http://sci.esa.int/hubble/59812-hubble-and-gaia-team-up-to-measure-3d-stellar-motion-with-record-breaking-precision/

oraz http://www.spacetelescope.org/news/heic1719/ (PAP)

cza/ ekr/