Дослідник використовував хімічну картографію для визначення місця розташування спіральних рукавів Чумацького Шляху в області, що оточує Сонце.
Кіт Хокінс, астроном з Техаського університету в Остіні, побудував карту розподілу металевості — елементів важче водню і гелію — в області Галактики, що оточують Сонячну систему. Хімічна картографія допоможе уточнити структуру і еволюцію Чумацького Шляху.
Хокінс використовував для аналізу дані спостережень за зірками нашої Галактики, отримані за допомогою волоконно-оптичного телескопа LAMOST і космічного супутника Gaia. Вони збирають інформацію про місцезнаходження різних об’єктів Чумацького Шляху, а також проводять спектральний аналіз, щоб визначити хімічний склад зірок.
Традиційний підхід до картографування структури Галактики заснований на світлі, випромінюваному зірками. Вважається, що області, в яких видно багато молодих зірок, відповідають спіральним рукавам. Але, оскільки спостереження виробляються з Чумацького Шляху, деякі об’єкти приховані від телескопів за хмарами газу і пилу. Щоб відновити такі структури, астрономи використовують моделювання.
Хоккінс застосував альтернативний метод аналізу: він побудував карту, засновану на металевості зірок. Його гіпотеза полягала в тому, що в спіральних рукавах більше молодих зірок з високим вмістом металів, а розріджені проміжки між ними схильні до менш активному зореутворення.
Дані про металевість зірок, накладені на модель Чумацького Шляху. Зображення: K. Hawkins (UT Austin), NASA / JPL-Caltech / R. Hurt (SSC / Caltech).
Дослідник об’єднав дані про зірки, розташовані в області з діаметром близько 32,6 тис. світлових років, що оточують Сонячну систему. Розподіл металевості на хімічній карті збіглося зі структурою спіральних рукавів, розрахованої на основі візуальних спостережень. Більш того, на новій карті з’явилися області, що не були ідентифіковані при оптичних спостереженнях.
Результати дослідження підтверджують можливість використання хімічної картографії для вивчення прихованих областей Чумацького Шляху, а також аналізу еволюції Галактики, в тому числі процесів, пов’язаних із зореутворенням.