Kredit:Michael Foley
Astronomer som studerar strukturen i Vintergatans galax har släppt den högst upplösta 3D-vyn av Orions stjärnbildande region. Bilden och den interaktiva figuren presenterades idag på en presskonferens som hölls av American Astronomical Society.
Leds av forskare vid Centrum för Astrofysik | Harvard &Smithsonian, verket kopplar samman 3D-data om unga stjärnor och interstellär gas runt Orion-komplexet av stjärnbildande regioner. Analys av 2D- och 3D-bilderna, tillsammans med teoretisk modellering, visar att supernovaexplosioner under de senaste 4 miljoner åren producerade stora hålrum i det interstellära materialet som är associerat med Orion.
En speciell hålighet som teamet upptäckte kan hjälpa till att förklara ursprunget till Barnard's Loop, en berömd och mystisk halvcirkel på natthimlen som observerades först 1894.
Till 3D och vidare
Studien, som finns tillgänglig som förtryck på Authorea , förlitar sig på 3D-positioner och hastigheter för unga stjärnor och interstellära moln erhållna med Gaia, ett rymdteleskop som drivs av European Space Agency. Teamet kombinerade Gaia-härledda 3D-data med befintliga 2D-observationer av Orion-regionen för att sätta ihop sin stjärnbildningshistoria.
"Vår första storskaliga 3D-titt på Orion säger oss så mycket", säger Michael Foley, en doktorand vid Center for Astrophysics (CfA) som ledde studien. "Före detta arbete var de flesta studier av Orion begränsade till två dimensioner - upp-ned och vänster-höger på himlen. Genom att lägga till den tredje dimensionen - avstånd - kan vi börja kartlägga alla möjliga intressanta strukturer, som enorma hålrum av gas och damm eller hopar av stjärnor med mycket intressanta rörelser. Kombinationen av informationen från den interstellära gasen och stjärnorna får oss att tro att hålrum har producerats av ett antal supernovor under de senaste miljoner åren."
"Orion har haft en ganska spännande historia", tillägger han.
Fånga den skyldige:hitta en källa till Barnard's Loop
En av de håligheter som upptäckts av teamet verkar motsvara Barnard's Loop, en berömd, gigantisk båge av het gas i Orion-regionen som astronomer har studerat i över hundra år. Uppkomsten av bågen är omdiskuterad, men den nya studien ger bevis för att ett visst kluster av stjärnor, som producerade en eller flera supernovor, spelade en mycket stor roll i bildandet av Barnard's Loop.
Det mesta av den nya stjärnbildningen i Orion-komplexet verkar ske på kanterna av de jättelika håligheterna – varav en är nästan 500 ljusår bred – som uppträder i hela regionen, vilket tyder på att supernovorna som bildade hålrummen är ytterst ansvariga för bildandet av nästa generation av stjärnor.
Supernovor överallt
De nya rönen överensstämmer med teamets tidigare arbete med Per-Tau Supershell Local Bubble around the Sun.
"Det verkar tydligt att vi kommer att se en "schweizerost" bild av det interstellära mediet, med stjärnor som bildas vid kanten av hålen, när vi kartlägger mer och mer av galaxen, säger Alyssa Goodman, Harvard-professor, CfA astronom och medförfattare till studien.
"Vi tror att skal och slingor i Orion, Per-Tau-skalet och den lokala bubblan är de första av många upptäckter som relaterar ny stjärnbildning till gamla supernovor," säger Foley. "Supernovor sveper upp gas och damm till täta klumpar, vilket leder till de perfekta födelseplatserna för nya stjärnor. Orionregionen, rik på både stjärnbildning och supernovor, är det senaste exemplet på det."
De nya Orion-resultaten stöder teorin att när massiva stjärnor slutar sitt liv som supernovaexplosioner skapar de förutsättningar för bildandet av nya stjärnor. Teamet arbetar hårt med att analysera andra regioner i Vintergatans galax i 3D och använder numeriska simuleringar för att se hur vanlig supernovadriven stjärnbildning verkligen är.
"Tack vare många otroliga forskares arbete kommer 3D-data att förändra vår förståelse av stjärnbildningen i vår galax", konstaterar Foley. "Det kan vara mycket mer explosivt än vi ens föreställer oss!"
Se och publicera i 3D
Den vetenskapliga artikeln som presenterar Orion-arbetet innehåller interaktiva 3D-figurer som visar upp resultaten, liksom i princip alla detta teams senaste publikationer. Teamets interaktiva figurer, som har dykt upp under de senaste åren i Nature , The Astrophysical Journal , och Astrophysical Journal Letters , producerades med hjälp av visualiseringsprogramvaran "lim" skapad av NASA delvis för att utforska inkommande data från James Webb Space Telescope.
Figurerna använder sig av en plug-in för lim, skriven av medförfattaren Catherine Zucker från Space Telescope Science Institute, för att exportera alla författares figurer till en interaktiv grafisk miljö. Plugin-programmet låter författare manipulera figurer i en vanlig webbläsare och utforska deras data vidare.
Användningen av limmjukvaran med öppen källkod, och webbversioner av den, går för närvarande från astronomi till andra vetenskapsområden. Goodman, grundaren av lim, hoppas att "snart kommer alla forskare att utforska sina "universum" i 3D och dela fynd i publikationer lika enkelt som astronomer kan idag." + Utforska vidare
