Se esplori il cielo notturno non passerà molto tempo prima che ti rendi conto che lassù c'è molta polvere e gas. La polvere interstellare tra le stelle rappresenta l'1% della massa del mezzo interstellare ma riflette il 30% della luce stellare nelle lunghezze d'onda dell'infrarosso. La polvere gioca un ruolo chiave nella formazione delle stelle e nell'evoluzione della galassia. Un team di astronomi ha tentato di mappare la polvere fino a una distanza di 3.000 anni luce e ha appena pubblicato la prima mappa 3D della polvere nella nostra galassia.
La diffusione e l'assorbimento della luce stellare da parte delle particelle di polvere (estinzione) ci consente di esplorare le nuvole di polvere in tre dimensioni. Tende anche ad assorbire le lunghezze d'onda più corte delle stelle, facendo sì che le stelle oscurate dalla nube appaiano di colore più rosso. Analizzandolo è possibile stimare l’entità dell’estinzione delle polveri lungo la nostra linea di vista. Quando si prendono in considerazione le misurazioni della distanza dalle stelle è possibile costruire una mappa 3D delle nubi di polvere.
Nel comprendere la distribuzione e raccogliere dati per la generazione del modello, Gaia ha rappresentato un punto di svolta. Gaia è l'osservatorio astrometrico dell'Agenzia spaziale europea che ha mappato le distanze e le posizioni delle stelle in tutta la galassia.
Dal suo lancio, 10 anni fa, ha raccolto dati da 1 miliardo di stelle, per lo più entro pochi kiloparsec dal Sole (1 parsec equivale a 3,26 anni luce). Conoscere accuratamente la posizione delle stelle consente di ridurre gli errori nella modellazione dell'estinzione delle polveri. Con la combinazione di dati di astrometria stellare, dati fototometrici, di estinzione e spettroscopici, ora era il momento perfetto per studiare la distribuzione tridimensionale della polvere nella Via Lattea.
Lo studio, condotto dall'autore principale Gordian Edenhofer dell'Istituto Max Planck per l'astrofisica, è stato accettato per la pubblicazione su Astronomia e astrofisica . È attualmente disponibile su arXiv server di prestampa. Il team presenta una mappa tridimensionale della polvere che si spinge più lontano e più in profondità nello spazio con una risoluzione maggiore che mai. La tecnica di elaborazione ha consentito al team di studiare la distribuzione della polvere oltre 1 kiloparsec e allo stesso tempo di risolvere le nubi di polvere vicine con precisione su scala parsec.
Sono stati in grado di presentare la mappa della polvere fino a una distanza di 1,25 kiloparsec con una risoluzione maggiore rispetto a prima. Ciò è avvenuto grazie all’uso delle stime di distanza ed estinzione di studi precedenti che presentavano incertezze inferiori rispetto ad altri set di dati. La loro mappa ha una risoluzione angolare fino a 14 minuti d'arco e una risoluzione della distanza su scala parsec. È sempre piacevole trovare un risultato in accordo con gli studi precedenti e le mappe 3D della polvere esistenti. Ma ancora più piacevole è quando si va oltre, migliorando l'area di spazio coperta e con una risoluzione spaziale più elevata rispetto a prima.
Come spesso accade, ed è uno dei motivi per cui amo la scienza, la mappa è pubblicamente disponibile online e può essere interrogata e visualizzata tramite un pacchetto Python da chiunque sia interessato. Il team spera che le mappe vengano utilizzate per ulteriori studi sulla distribuzione della polvere e sulla natura del mezzo interstellare.
Ulteriori informazioni: Gordian Edenhofer et al, Una mappa della polvere galattica 3D su scala parsec fino a 1,25 kpc dal Sole, Astronomia e astrofisica (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202347628. Su arXiv :DOI:10.48550/arxiv.2308.01295
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