ในเดือนธันวาคมปี 2013 องค์การอวกาศยุโรป (ESA) ได้เปิดตัว Gaia ภารกิจเป็นหอสังเกตการณ์อวกาศที่ออกแบบมาเพื่อวัดตำแหน่งการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้า ตลอดระยะเวลาห้าปีของภารกิจหอดูดาวแห่งนี้ได้ศึกษาวัตถุทั้งหมด 1 พันล้านชิ้นรวมถึงดาวฤกษ์ระยะไกลดาวเคราะห์ดาวหางดาวเคราะห์น้อยควาซาร์และอื่น ๆ เพื่อสร้างแคตตาล็อกพื้นที่ 3 มิติที่ใหญ่ที่สุดและแม่นยำที่สุด เคยทำ
ด้วยการเปิดตัวรุ่นที่สองของ Gaia ข้อมูลซึ่งเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 25 เมษายน 2018 นักดาราศาสตร์ได้ทำการค้นพบที่ลึกซึ้งเกี่ยวกับ Galaxy ของเรา ล่าสุดคือแผนที่ 3 มิติของทางช้างเผือกที่มุ่งเน้นไปที่ดาว OB ซึ่งเป็นดาวที่ร้อนแรงที่สุดสว่างที่สุดและมีมวลมากที่สุดในกาแลคซีของเรา ด้วยแผนที่ 3 มิติล่าสุดนี้ Gaia ได้ให้เครื่องมือแก่นักดาราศาสตร์ในการสำรวจการกระจายและองค์ประกอบของกาแล็กซี่ของเราเช่นเดียวกับวิวัฒนาการในอดีตและอนาคต
มันยากมากที่จะทำแผนที่โครงสร้างของทางช้างเผือกซึ่งมีรูปร่างดิสก์แบนซึ่งมีลักษณะเป็นแขนเกลียว - หรือสร้างการกระจายของดาวฤกษ์ในแผ่นดิสก์ใหม่ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าระบบสุริยะเช่นเดียวกับดาวส่วนใหญ่ใน Galaxy ของเรานั้นถูกฝังอยู่ในแผ่นกาแลกติก ด้วยเหตุนี้นักดาราศาสตร์จึงต้องพึ่งพาการสำรวจกาแลคซีอื่นเพื่อทำความเข้าใจให้ดีขึ้นว่าลักษณะของเรานั้นเป็นอย่างไร
นี่คือจุดที่ตำแหน่ง 3 มิติและการเคลื่อนที่ 2 มิติของวัตถุมากกว่า 1 พันล้านชิ้นที่สังเกตได้ Gaia เข้ามาเล่น Kevin Jardine ซึ่งเป็นนักพัฒนาซอฟต์แวร์และนักดาราศาสตร์สมัครเล่นที่มีความเชี่ยวชาญในการใช้ข้อมูลทางดาราศาสตร์ในการทำแผนที่ทางช้างเผือกสามารถใช้ข้อมูลจากดาวฤกษ์ 40,000 OB ซึ่งอยู่ในระยะ 10,000 ปีแสงจากดวงอาทิตย์
เนื่องจากดาวฤกษ์ OB มีอายุค่อนข้างสั้น - มากถึงสองสิบล้านปี - พวกมันส่วนใหญ่อยู่ใกล้กับแหล่งก่อตัวของมันในแผ่นดิสก์กาแลกติก ในช่วงชีวิตของพวกเขาดาวเหล่านี้ปล่อยรังสีอุลตร้าไวโอเลตจำนวนมากซึ่งจะทำให้เกิดก๊าซไอดวงดาวรอบ ๆ เช่นนี้สามารถใช้เพื่อติดตามการกระจายตัวโดยรวมของดาวอายุน้อยสถานที่ก่อตัวดาวและแขนกังหันของกาแล็กซี่ที่มีความแม่นยำระดับสูง
ดังที่ Jardine อธิบายไว้ในบล็อกของเขาที่ Galaxy Map:
“ ฉันพัฒนาแผนที่นี้ด้วยความช่วยเหลือจากนักวิทยาศาสตร์ด้วยภารกิจ Gaia ขององค์การอวกาศยุโรปและนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยไลเดนและไฮเดลเบิร์ก มันประกอบไปด้วย isosurfaces ความหนาแน่นของดาวการทำแผนที่ความเข้มข้นหลักของดาวฤกษ์ร้อน O, B และ A ในการปล่อย Gaia DR2, ดาวไอออไนซ์ร้อนมากประมาณ 5,000 ก้อนเมฆฝุ่นและภูมิภาค HII ยิ่งไปกว่านั้นมันยังมีให้ใช้งานทั้งในรูปแบบใบหน้าที่มองจากทางช้างเผือกและในรูปแบบ 3 มิติที่แท้จริงใน Gaia Sky รุ่นล่าสุด”
ด้วยวิธีนี้จาร์ดีนสามารถสร้างแผนที่ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ดวงอาทิตย์และแสดงแผ่นกาแลกติกตามที่มันจะปรากฏจากนอกกาแล็กซี่ เพื่อจัดการกับจำนวนดาวใน Gaia แคตตาล็อกเควินใช้เทคนิคที่มักใช้ในการสแกน CT เพื่อให้เห็นภาพเนื้อเยื่อของอวัยวะและกระดูก เทคนิคนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อความหนาแน่น isosurfaces ซึ่งผิวเรียบหมายถึงจุดที่มีค่าคงที่ภายในปริมาตร 3 มิติของพื้นที่
สิ่งนี้ทำให้มองเห็นภูมิภาคที่มีความหนาแน่นต่างกัน ในกรณีนี้พื้นที่ที่แตกต่างกันของแผ่นกาแลกติกถูกแสดงด้วยสีที่ต่างกันขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของดาวไอออไนซ์ พื้นที่ที่มีความหนาแน่นสูงที่สุดจะแสดงเป็นสีม่วงอมชมพูส่วนพื้นที่ความหนาแน่นระดับกลางจะแสดงด้วยสีม่วง / น้ำเงินและบริเวณที่มีความหนาแน่นต่ำจะเป็นสีน้ำเงินเข้ม
Jadrine ยังปรึกษาข้อมูลจากการสำรวจทางดาราศาสตร์อื่น ๆ เพื่อทำแผนที่ความเข้มข้นของฝุ่นระหว่างดวงดาว (สีเขียว) และเมฆที่รู้จักกันของก๊าซไอออไนซ์ (ทรงกลมสีแดง) อย่างที่คุณเห็นแผนที่มีลักษณะที่ผิดปกติโดยที่ความเข้มข้นของดาวจะถูกจัดเรียงในซี่ที่ยื่นออกมาจากแกนกลางมากกว่าในแขนกังหัน นี่เป็นผลมาจากการรวมกันของกลุ่มเมฆฝุ่นบดบังทัศนวิสัยของดวงดาวที่อยู่ด้านหลังและการกระจายตัวของดวงดาวตามแนวสายตาที่เฉพาะเจาะจง
ในบล็อกของเขาจาร์ดีนแสดงความภาคภูมิใจอย่างมากสำหรับแผนที่ที่เขาสร้างและขอบคุณทุกคนที่ช่วยทำให้เป็นไปได้ “ บางครั้งความฝันก็เป็นจริง” เขาเขียน “ วันนี้ฉันสามารถประกาศแผนที่รายละเอียดของทางช้างเผือกออกไป 3,000 พาร์เซกหรือประมาณ 10,000 ปีแสงจากดวงอาทิตย์…ฉันใช้เว็บไซต์นี้มาเกือบ 14 ปีแล้ว แต่วันนี้รู้สึกเหมือนเป็นการเริ่มต้นใหม่”
แผนที่นี้ซึ่งเป็นความก้าวหน้าล่าสุดที่มาจากการเปิดตัวครั้งที่สองของ Gaia ข้อมูลจะช่วยให้นักดาราศาสตร์เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับชนิดของดาวฤกษ์ที่ประกอบขึ้นเป็นกาแล็กซี่ของเราโครงสร้างโดยรวมและวิธีที่ทางช้างเผือกน่าจะมีวิวัฒนาการในอนาคต รุ่นที่สามของ Gaia ข้อมูลมีกำหนดที่จะเกิดขึ้นในปลายปี 2563 โดยมีการจัดทำแคตตาล็อกสุดท้ายในปี 2020
ในขณะเดียวกันส่วนขยายได้รับการอนุมัติแล้วสำหรับ Gaia ภารกิจซึ่งจะยังคงเปิดใช้งานจนถึงสิ้นปี 2020 นอกจากนี้ยังมีแผนที่แบบอินเทอร์แอคทีฟซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Gaia Sky ซอฟต์แวร์การสร้างภาพทางดาราศาสตร์แบบเรียลไทม์ที่พัฒนาขึ้นสำหรับ Gaia ภารกิจที่ Astronomisches Rechen-Institut ของมหาวิทยาลัยไฮเดลเบิร์ก
และให้แน่ใจว่าได้ตรวจสอบตัวอย่างนี้ Gaia แผนที่ 3 มิติโดย Kevin Jardine:
