Denna färgkarta, överlagd på en konstnärlig representation av galaxen, visar fördelningen av 150 miljoner stjärnor i Vintergatan undersökt med hjälp av data från den andra utgåvan av ESA:s Gaia-uppdrag i kombination med infraröda och optiska undersökningar, med orange/gula nyanser som indikerar större täthet av stjärnor. De flesta av dessa stjärnor är röda jättar. Medan majoriteten av kartlagda stjärnor är belägna närmare solen (den större orange/gula klumpen i den nedre delen av bilden), ett stort och avlångt särdrag befolkat av många stjärnor är också synligt i den centrala delen av galaxen:detta är den första geometriska indikationen på den galaktiska stapeln. Avstånden till stjärnorna som visas i detta diagram, tillsammans med deras yttemperatur och utdöende - ett mått på hur mycket damm det finns mellan oss och stjärnorna - uppskattades med hjälp av StarHorse-datorkoden. Kredit:Data:ESA/Gaia/DPAC, A. Khalatyan(AIP) &StarHorse team; Galaxkarta:NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech)
Den andra versionen av data från Gaias stjärnkartande satellit, publicerades 2018, har revolutionerat många områden inom astronomi. Den oöverträffade katalogen innehåller ljusstyrkan, positioner, avståndsindikatorer och rörelser över himlen för mer än en miljard stjärnor i vår Vintergatans galax, tillsammans med information om andra himlakroppar.
Detta är bara början. Medan den andra utgåvan är baserad på de första tjugotvå månaderna av Gaias undersökningar, satelliten har skannat himlen i fem år, och kommer att fortsätta göra det åtminstone till 2022. Nya datasläpp som planeras under de kommande åren kommer stadigt att förbättra mätningarna samt ge extra information som gör det möjligt för oss att kartlägga vår hemgalax och gräva i dess historia som aldrig förr.
Under tiden, ett team av astronomer har kombinerat de senaste Gaia-data med infraröda och optiska observationer utförda från marken och rymden för att ge en förhandstitt på vad framtida utgåvor av ESA:s stjärnmätare kommer att avslöja.
"Vi tittade särskilt på två av stjärnparametrarna som finns i Gaia-data:stjärnornas yttemperatur och "utdöendet", ' som i grunden är ett mått på hur mycket damm det finns mellan oss och stjärnorna, döljer deras ljus och får det att se rödare ut, säger Friedrich Anders, ICCUB-medlem och huvudförfattare till den nya studien.
"Dessa två parametrar är sammankopplade, men vi kan uppskatta dem oberoende av varandra genom att lägga till extra information erhållen genom att titta genom dammet med infraröda observationer, " fortsätter experten.
Teamet kombinerade den andra Gaia-datareleasen med flera infraröda undersökningar med hjälp av en datorkod som heter StarHorse, utvecklad av medförfattaren Anna Queiroz och andra medarbetare. Koden jämför observationerna med stjärnmodeller för att bestämma yttemperaturen på stjärnor, utdöendet och en förbättrad uppskattning av avståndet till stjärnorna.
Som ett resultat, astronomerna fick mycket bättre bestämning av avstånden till cirka 150 miljoner stjärnor – i vissa fall, förbättringen är upp till 20 % eller mer. Detta gjorde det möjligt för dem att spåra fördelningen av stjärnor över Vintergatan till mycket större avstånd än vad som är möjligt enbart med de ursprungliga Gaia-data.
"Med den andra Gaia-datareleasen, vi kan undersöka en radie runt solen på cirka 6500 ljusår, men med vår nya katalog, vi kan utöka denna "Gaia-sfär" med tre eller fyra gånger, nå ut till mitten av Vintergatan, " förklarar medförfattaren Cristina Chiappini från Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam, Tyskland, där projektet koordinerades. I mitten av vår galax, uppgifterna avslöjar tydligt en stor, långsträckt drag i den tredimensionella fördelningen av stjärnor:den galaktiska stapeln.
"Vi vet att Vintergatan har en bar, som andra bommade spiralgalaxer, men hittills hade vi bara indirekta indikationer från stjärnornas och gasens rörelser, eller från antal stjärnor i infraröda mätningar. Detta är första gången som vi ser den galaktiska stapeln i tredimensionell rymd, baserat på geometriska mätningar av stjärnavstånd, säger Friedrich Anders.
"I sista hand, vi är intresserade av galaktisk arkeologi:vi vill rekonstruera hur Vintergatan bildades och utvecklades, och för att göra det måste vi förstå historien om var och en av dess komponenter, ", tillägger Cristina Chiappini.
"Det är fortfarande oklart hur stången - en stor mängd stjärnor och gas som roterar stelt runt galaxens centrum - bildades, men med Gaia och andra kommande undersökningar under de kommande åren är vi verkligen på rätt väg att ta reda på det", konstaterar forskaren.
Teamet ser fram emot nästa datasläpp från Apache Point Observatory Galaxy Evolution Experiment (APOGEE-2), såväl som kommande faciliteter som 4-meters Multi-Object Survey Telescope (4MOST) vid European Southern Observatory i Chile och WEAVE (WHT Enhanced Area Velocity Explorer) undersökningen vid William Herschel Telescope (WHT) i La Palma (Kanarieöarna) öar).
Den tredje Gaia-datareleasen, för närvarande planerad till 2021, kommer att inkludera kraftigt förbättrade avståndsbestämningar för ett mycket större antal stjärnor, och förväntas möjliggöra framsteg i vår förståelse av den komplexa regionen i Vintergatans centrum.
"Med denna studie, vi kan njuta av ett smakprov på de förbättringar i vår kunskap om Vintergatan som kan förväntas från Gaia-mätningar i den tredje datautgåvan, " förklarar medförfattaren Anthony Brown från Leiden University (Nederländerna).
"Vi avslöjar drag i Vintergatan som vi inte kunde se annars:det här är Gaias kraft, som förstärks ytterligare i kombination med kompletterande undersökningar, avslutar Timo Prusti, Gaia-projektforskare vid ESA.
