Új adatokkal, köztük a Nap háromszázezer legközelebbi szomszédjának pontos helyzeteivel bővült a Tejútrendszerről készített legpontosabb térképünk, amelynek készítésében az ELKH Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont (CSFK) csillagászai is közreműködtek.

Az Európai Űrügynökség (ESA) egyik zászlóshajója, a Gaia űrtávcső már évek óta azon dolgozik, hogy a galaxisunkat, a Tejútrendszert alkotó százmilliárd csillag közül legalább egymilliárdról, vagyis egy százalékáról meghatározza, hol és milyen messze található tőlünk.

Az űrtávcső 2014 óta folyamatosan gyűjt rendkívül pontos pozíció- és fényességméréseket. Európai csillagászok 2018-ban tették közzé az űrtávcső adatain alapuló első nagy katalógust, ami nagy hatással volt a csillagok és a Tejútrendszer kutatására: mindössze két év alatt több, mint 3500 szakcikkben használták már fel az akkor elérhetővé vált adatokat.

A CSFK december 3-i közleménye szerint most újabb katalógust állított össze az adatok feldolgozásán fáradozó több száz csillagász alkotta konzorcium, még több, immár csaknem három évnyi megfigyelési adatot feldolgozva. A konzorcium tagjaként a CSFK négy kutatója: Molnár László, Plachy Emese, Szabados László és Szegedi-Elek Elza vettek részt a munkában.

Anthony Brown (Leideni Egyetem, Hollandia), a Gaia tudományos konzorcium vezetője elmondta, azt tervezték, hogy a munkát szeptemberre befejezik, de ez a járvány miatt nem jöhetett létre.

A végül decemberre elkészült adatközlés már több mint 1,8 milliárd csillag pozícióit és fényességeit, valamint mintegy 1,5 milliárd csillag távolságait tartalmazza, bőven túlszárnyalva az előzetes várakozásokat. Az új katalógusban a kutatók kiemelt figyelmet szenteltek a Nap száz parszeken, vagyis 326 fényéven belüli szomszédainak feltérképezésére.  A kihívást itt főleg a legkisebb, leghalványabb csillagok azonosítása jelentette: a szomszédaink többsége ugyanis apró kis vörös törpecsillag, ami kisebb távcsövekkel sem feltétlen látható. Az adatok alapos átvizsgálása után kiderült, hogy több mint háromszázezer csillag esik ebbe a térrészbe, nagyjából megtízszerezve az ismert csillagszomszédaink számát. De ha csak a körülbelül 80 fényéven (25 parszeken) belüli csillagok számát nézik, az is egy csapásra megduplázódott.

„A Gaia közelicsillag-katalógusán keresztül végre lehetőségünk nyílik, hogy pontos képet kapjunk nem csak arról, mennyi és milyen más csillag veszi körül a Napot, hanem arról is, ezek honnan kerültek ide, és hova tartanak” – hangsúlyozzák.

A csillagok sebessége alapján sikerült például több mint 16 ezer együtt mozgó párt, vagyis kettőscsillag-rendszert azonosítani. De a kutatók azt is kiszámolták, merre keringenek tovább a csillagok a Tejútrendszerben. Kiderült, hogy a legnagyobb részük, a Naphoz hasonlóan, a Tejút korongjában jár körbe, kis részük viszont csak átutazóban van itt, és meredek pályákon keringve haladnak el éppen mellettünk. De minden csillag pályája kicsit más.

A 2020-as adatközlésben a közeli csillagok mellett kiemelt szerepet kaptak a Tejútrendszer szélén és azon túl lévő csillagok is. „A Tejútrendszer pereméről kiderült, hogy az nem csak a poros és unalmas végeket jelenti: sőt, éppen a Tejút korongjának széle az, ami a legjobban megérzi, amikor más kisebb galaxisok nekiütköztek. A csillagok térbeli eloszlása és sebességeik a mai napig őrzik ezeknek az ütközéseknek a nyomát, amelyek pontos felderítése és modellezése még sok munkát fog igényelni” – mutatnak rá a csillagászok.

Mint írják, hasonlóan összetettnek bizonyult a két legnagyobb kísérőgalaxisunk, a Kis és Nagy Magellán-felhők története is. „A Gaia segítségével már képesek vagyunk feltérképezni, hogyan forog a két galaxis, és hogy miként mozognak bennük a fiatal és öreg, a spirálkarokban vagy azokon kívül található csillagok. Sőt, a két felhőt összekötő híd csillagairól is ki lehetett mutatni, hogy a Kis Magellán-felhő felől áramlanak át a Nagyra”. Ezek az új Gaia-adatok is bőséges munkával szolgáltatnak most a galaxisokat számítógépekkel felépítő, elméleti modelleket készítő csillagászoknak – teszik hozzá.

Egy további eredmény, amelynek megszületésére nem is számítottak a kutatók, 34 hónapnyi adatból, a Naprendszer gyorsulásának megmérése lett. Az már régóta ismert, hogy a Nap és bolygói milyen sebességgel keringenek a Tejúrendszerben: minden másodpercben 230 kilométert teszünk meg, és így is több, mint 200 millió évbe telik, amíg egy kört megteszünk a galaxisunkban. Azt viszont már jóval nehezebb megmérni, hogy milyen mértékben változik ez a keringési sebesség. A Gaia számára látható legtávolabbi égitestek, nagyon fényes, de nagyon távoli galaxisok látszólagos elmozdulásai vezették végül nyomra a csillagászokat.

„Az eredmények alapján egyenesen a Tejútrendszer középpontja felé gyorsulunk, de ez persze nem azt jelenti, hogy lassan zuhanunk a központi fekete lyuk felé, hanem azt, hogy a gravitációja így görbíti a Naprendszer mozgását, hogy az pályán maradjon körülötte” – írják.

A kiszámolt gyorsulás „elképesztően apró mértékűnek bizonyult”: ilyen tempóban jó négyszáz évbe telne álló helyzetből indulva egy hétköznapi futó sebességét felvenni – érzékeltetik a közleményben.

A konzorcium, és így a CSFK több tagja is már dolgozik a 2022-re tervezett, következő katalógus elkészítésén. A közlemény szerint az űrtávcső pedig várhatóan képes lesz 2025-ig méréseket gyűjteni, így a húszas évek végéig tovább fog pontosodni a Tejútrendszerről alkotott térképünk. Az eredményeket bemutató öt szakcikk az Astronomy & Astrophysics folyóiratban jelenik meg. A magyar kutatók munkáját az MTA Lendület programja, az MTA Prémium Posztdoktori Kutatási Programja és az NKFIH kiemelkedő eredményű kutatócsoportoknak szóló pályázata támogatta. (MTI)