แม้จะมีความก้าวหน้ามากมายในสาขาดาราศาสตร์ แต่นักดาราศาสตร์ก็ยังคงพยายามที่จะประเมินกาแลคซีทางช้างเผือกอย่างแม่นยำ เนื่องจากเราถูกฝังอยู่ในดิสก์มันจึงยากที่จะประเมินขนาดโครงสร้างและขนาดของมัน - ต่างจากกาแลคซีที่อยู่ห่างออกไปหลายล้านปีหรือหลายพันล้านปีแสง โชคดีที่ต้องขอบคุณเครื่องมือที่ได้รับการปรับปรุงและความพยายามอย่างไม่ย่อท้อคืบหน้า
ตัวอย่างเช่นทีมนักดาราศาสตร์เพิ่งรวมข้อมูลล่าสุดที่ได้รับจาก ESA Gaia การสังเกตการณ์ด้วยการสำรวจอินฟราเรดและการมองด้วยแสงของกล้องโทรทรรศน์อื่น ๆ เพื่อเริ่มทำแผนที่คอลเลคชั่นดาวฤกษ์ในใจกลางของทางช้างเผือก นี่ถือเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่นักดาราศาสตร์สามารถทำการวัดโดยตรงของโครงสร้างที่ถูกกันออกไป
เป็นเวลาเกือบหกปีที่ยานอวกาศ Gaia ได้ทำการสำรวจทางดาราศาสตร์เกี่ยวกับดาวมากกว่า 1 พันล้านดวงในทางช้างเผือกพร้อมกับวัตถุท้องฟ้าอื่น ๆ แคตตาล็อกที่ไม่เคยปรากฏมาก่อนซึ่งมีข้อมูลประกอบด้วยความสว่างตำแหน่งการวัดระยะทางและการเคลื่อนไหวทั่วท้องฟ้า จนถึงปัจจุบันมีการเผยแพร่ข้อมูลสองครั้ง - ในปี 2559 และ 2561 ตามลำดับซึ่งทั้งสองอย่างนี้กำลังปฏิวัติวงการดาราศาสตร์หลายแขนง
ในฐานะที่เป็น Friedrich Anders นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยบาร์เซโลนาและผู้เขียนหลักของการศึกษาอธิบายในการแถลงข่าวล่าสุดของ ESA:
“เราดูโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่พารามิเตอร์ตัวเอกสองตัวที่มีอยู่ในข้อมูล Gaia: อุณหภูมิพื้นผิวของดาวฤกษ์และ 'การสูญพันธุ์' ซึ่งโดยทั่วไปเป็นการวัดปริมาณฝุ่นระหว่างเรากับดวงดาวที่บดบังแสงและทำให้เป็นแสง ปรากฏเป็นสีแดง. พารามิเตอร์ทั้งสองนี้เชื่อมต่อกัน แต่เราสามารถประเมินได้อย่างอิสระโดยการเพิ่มข้อมูลพิเศษที่ได้จากการเพ่งผ่านฝุ่นด้วยการสังเกตอินฟราเรด.”
เพื่อประโยชน์ในการทำงานของพวกเขาทีมได้รวมการปล่อยข้อมูล Gaia ครั้งที่สองกับการสำรวจอินฟราเรดที่ดำเนินการโดยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินและอวกาศ จากนั้นพวกเขาทำสิ่งนี้โดยใช้รหัสคอมพิวเตอร์ที่พัฒนาโดย Anna Queiroz ผู้ร่วมเขียนและผู้ร่วมมือที่รู้จักกันในชื่อ StarHorse รหัสนี้เปรียบเทียบการสังเกตการณ์กับแบบจำลองดาวฤกษ์เพื่อกำหนดอุณหภูมิพื้นผิวการสูญพันธุ์และการประมาณระยะทางที่ดีขึ้นกับดาวฤกษ์
เป็นผลให้นักดาราศาสตร์สามารถได้รับการประเมินระยะทาง - ซึ่งดีขึ้นถึง 20% ในบางกรณีหรือมากกว่านั้น - ประมาณ 150 ล้านดวง สิ่งนี้ทำให้พวกเขาสามารถติดตามการกระจายตัวของดาวข้ามทางช้างเผือกเพื่อหาระยะทางไกลกว่าที่จะเป็นไปได้โดยใช้ข้อมูล Gaia ดั้งเดิมเพียงลำพัง
Cristina Chiappini ผู้ร่วมประพันธ์การศึกษาเป็นนักวิจัยจาก Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam ซึ่งเป็นโครงการที่ประสานงานกัน “ ด้วยการเปิดตัว Gaia data ครั้งที่สองเราสามารถสำรวจรัศมีรอบดวงอาทิตย์ได้ประมาณ 6500
เมื่อเสร็จสิ้นข้อมูลของพวกเขาก็เผยให้เห็นอย่างชัดเจนว่ามีคุณลักษณะที่ยาวเหยียดตรงใจกลางกาแลคซีของเราซึ่งประกอบด้วยการกระจายตัวของดาวสามมิติ นี่ไม่ใช่ใครอื่นนอกจากแถบกาแลกติกของทางช้างเผือกซึ่งนักดาราศาสตร์เข้าใจโดยศึกษาโครงสร้างของกาแลคซีกังหันชนิดอื่น แต่ในกรณีของทางช้างเผือกนักดาราศาสตร์มีเพียงสิ่งบ่งชี้ทางอ้อมเท่านั้น
สิ่งเหล่านี้รวมถึงการนับดาวในการสำรวจอินฟราเรดหรือการเคลื่อนที่ของดาวและกาแลคซีของเรา แต่ด้วยการวัดทางเรขาคณิตของระยะทางดาวฤกษ์ล่าสุดเหล่านี้นักดาราศาสตร์สามารถมองเห็นเป็นครั้งแรกที่กาแลคซีบาร์แห่งนี้ในอวกาศสามมิติ ในฐานะที่เป็น Chiappini สรุป:
“ในที่สุดเราสนใจโบราณคดีกาแลคซี: เราต้องการสร้างวิธีที่ทางช้างเผือกก่อตัวและพัฒนาขึ้นใหม่และเพื่อที่เราจะต้องเข้าใจประวัติศาสตร์ของแต่ละองค์ประกอบ. มันยังไม่ชัดเจนว่าแถบ - ดาวฤกษ์และก๊าซจำนวนมากหมุนรอบจุดศูนย์กลางของกาแลคซีอย่างเหนียวแน่น แต่เกิดขึ้นกับ Gaia และการสำรวจอื่น ๆ ที่กำลังจะเกิดขึ้นในปีหน้าเราอยู่บนเส้นทางที่ถูกต้อง“
การสำรวจล่าสุดเหล่านี้เป็นตัวอย่างของสิ่งที่รอคอยสาธารณะเมื่อทีม Gaia ปล่อยข้อมูลที่สามในปี 2564 การปล่อยนี้จะรวมการตรวจวัดระยะทางที่ดีขึ้นอย่างมากสำหรับดาวฤกษ์จำนวนมากขึ้น นอกจากนี้ยังคาดว่าจะปรับปรุงความเข้าใจของนักดาราศาสตร์เกี่ยวกับพื้นที่ซับซ้อนที่เป็นศูนย์กลางของทางช้างเผือก
ในระหว่างนี้ทีมกำลังรอคอยที่จะเปิดเผยข้อมูลต่อไปจาก Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment-2 (APOGEE-2) พร้อมกับสิ่งอำนวยความสะดวกที่กำลังจะเกิดขึ้นเช่นกล้องโทรทรรศน์สำรวจวัตถุหลายเมตรยาว 4 เมตร (4MOST) และวิลเลียมเฮอร์เชลกล้องโทรทรรศน์เพิ่มพื้นที่ Velocity Explorer (WHT EAVE)
ในการอนุญาตให้เปิดเผยโครงสร้างทางช้างเผือกที่ซ่อนไว้ก่อนหน้านี้ Gaia กำลังทำสิ่งที่มันถูกออกแบบมาให้ทำ: แสดงให้เราเห็นเกี่ยวกับกาแลคซีที่เราไม่สามารถมองเห็นได้ ด้วยภารกิจที่วางแผนไว้ว่าจะใช้เวลาอีกสองถึงสี่ปีเราสามารถคาดหวังได้ว่าการค้นพบที่น่าประทับใจมากมายจะเกิดขึ้น
การศึกษาที่อธิบายการค้นพบของทีมงานต่างประเทศเมื่อเร็ว ๆ นี้ปรากฏในวารสาร ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์.
