Los astrónomos del Instituto de Astronomía Max Planck han construido el primer mapa 3D detallado de las características de polvo cósmico en nuestra galaxia de hogar. Para su mapa, los astrónomos usaron 130 millones de espectros de la misión Gaia de la ESA, los resultados de la encuesta de Warnorm Lamost y el aprendizaje automático. El polvo muestra elementos astronómicos remotos realmente rojos y tenues, por lo que los nuevos mapas serán una herramienta importante para que los astrónomos se den cuenta de sus observaciones. El estudio también reveló las propiedades extraordinarias del polvo cósmico, lo que conducirá a una investigación adicional.
Cuando observamos elementos celestiales remotos, hay una captura potencial: ¿es una estrella que realmente estoy presenciando un rojo? ¿O la estrella solo se ve roja, porque su luz tiene que viajar a través de una nube de polvo cósmico para llegar a nuestro telescopio? Para observaciones precisas, los astrónomos necesitan saber la cantidad de polvo entre ellos y sus objetivos de la época. El polvo no solo parece ser rojo (“reducción”), sino que también los hace desmayar (“extinción”). Esto es mientras buscamos en el espacio a través de una ventana sucia. Ahora, dos astrónomos han publicado un mapa en 3D que documenta las características del polvo que nos rodea en detalle extraordinario, lo que nos ayuda a darnos cuenta de lo que estamos observados.
El hecho de que detrás de esto es que, afortunadamente, cuando miras las estrellas, hay una manera de reestructurar el efecto del polvo. Las partículas de polvo cósmico no se absorben y dispersan en todas las longitudes de onda. En cambio, absorben la luz más firmemente en la longitud de onda corta (el extremo azul del espectro) y la larga longitud de onda (el extremo rojo). La dependencia de las longitudes de onda puede desarrollarse como una “curva extinta”, y su forma no solo proporciona información sobre la formación del polvo, sino también sobre su entorno local, como la cantidad de radiación en diferentes regiones del espacio intersticial.
Recibir información sobre polvo de 130 millones de espectros
Este es el tipo de información utilizada por el estudiante de doctorado Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) Xiangio Zhang, y un líder de grupo de investigación independiente (Sofia Koviloskaja Group) en MPIA y el asesor de doctorado de Zhang para producir el mapa más detallado en Golix, Golix. Jong y Green recurrieron a las estadísticas de la Misión Gaia de la ESA, que fue de 10.5 años para lograr la medición más precisa de posiciones, movimientos y propiedades adicionales para más de mil millones de estrellas en nuestro cielo y nuestros vecinos más cercanos, las nubes megálicas. El tercer lanzamiento de datos de la Misión Gaia (DR3), publicada en junio de 2022, proporciona 220 millones de espectros, y un cheque estándar dijo a Jong y Green que alrededor de 130 de ellos serían adecuados para buscar polvo.
Los espectros de Gaia son de baja resolución, lo que significa que la forma en que separan la luz en diferentes longitudes de onda son relativamente gruesas. Ambos astrónomos encontraron una forma de alrededor de este rango: el 1 % de sus estrellas seleccionadas, una espectroscopía de alta resolución de la encuesta de Lemost operada por los observadores astronómicos nacionales de China. Proporciona información confiable sobre las características básicas de las estrellas en preguntas, como su temperatura de la superficie, que determina que los astrónomos se denominan “tipo de guerra” de la estrella de la estrella.
Re -formación de mapa 3D
Zhang y Green entrenaron una red nerviosa para desarrollar un espectro modelo basado en las características de las estrellas y las características del polvo. Compararon los resultados con 130 millones de espectros apropiados de Gaia, y utilizaron técnicas de datos (“Baisen”) para reducir las propiedades del polvo entre nosotros y estas 130 millones de estrellas.
Los resultados permitieron a los astrónomos reconstruir el primer mapa detallado de tres dimensiones de los postes curvos de polvo en Akashganga. El mapa de la curva extinta de Zhang y Green hizo un número de estrellas sin precedentes: 130 millones, en comparación con las tareas anteriores, que tenían aproximadamente 1 millón de mediciones.
Pero el polvo no es solo un problema para los astrónomos. Esto es importante para la formación de la estrella, que se encuentra en grandes nubes de prevención del polvo por la radiación circundante. Cuando se forman las estrellas, están rodeadas de discos de gas y polvo, que son el lugar de nacimiento de los planetas. Los granos de polvo son bloques de autodenomisión que eventualmente se convertirán en los cuerpos sólidos de los planetas como nuestra tierra. De hecho, dentro del medio intestinal de nuestra galaxia, los elementos pesados que el hidrógeno y el helio están encerrados en el polvo interestelar.
Propiedades inesperadas del polvo cósmico
Los nuevos resultados no solo producen un mapa 3D válido. También han creado una increíble propiedad de las nubes de polvo interesante. Anteriormente, se esperaba que la curva rizada se aplanara (menos dependiente de las longitudes de onda) para más regiones de densidad de polvo. “La alta densidad”, por supuesto, en este caso, sigue siendo muy baja: aproximadamente diez mil millones de polvo de gramo por metro cúbico, que es de solo 10 kg de polvo en el radio de tierra. En tales áreas, los granos de polvo crecen en tamaño, lo que cambia las propiedades generales de absorción.
En cambio, los astrónomos encontraron que en los campos de la densidad intermedia, la curva de extinción es en realidad más rápida, en la que las pequeñas longitudes de onda se absorben de manera más efectiva. Zhang y Green dicen que la posición puede deberse al crecimiento del polvo, pero también a una sección de moléculas llamadas hidro carbono de poli ciclo arumita (HAP), que es el carbono de hidrógeno más abundante en el medio interestelar, que también desempeñó su papel en la vida. Ya están listos para examinar sus suposiciones con futuras observaciones.
