Voor de eerste keer, een team van wetenschappers heeft de verdeling van alle lichtenergie in de Melkweg berekend, die nieuw inzicht zal verschaffen in de samenstelling van ons melkwegstelsel en hoe sterren in spiraalstelsels zoals het onze ontstaan. De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

Dit onderzoek, uitgevoerd door astrofysici van de University of Central Lancashire (UCLan), in samenwerking met collega's van het Max Planck Instituut voor Kernfysica in Heidelberg, Duitsland en van het Astronomisch Instituut van de Roemeense Academie, laat ook zien hoe de stellaire fotonen, of stellair licht, binnen de Melkweg de productie van de hoogste energiefotonen in het heelal regelen, de gammastraling. Dit werd mogelijk gemaakt met behulp van een nieuwe methode met computerberekeningen die het lot van alle fotonen in de melkweg volgen, inclusief de fotonen die worden uitgezonden door interstellair stof, als warmtestraling.

Eerdere pogingen om de verdeling van al het licht in de Melkweg af te leiden op basis van het aantal sterren, hebben geen rekening gehouden met de afbeeldingen van de Melkweg aan de hele hemel, inclusief recente afbeeldingen van het Planck Space Observatory van het Europees Ruimteagentschap, die warmtestraling of infrarood licht in kaart brengen.

Hoofdauteur Prof Cristina Popescu van de University of Central Lancashire, zei:"We hebben niet alleen de verdeling van lichtenergie in de Melkweg bepaald, maar deed ook voorspellingen voor het stellaire en interstellaire stofgehalte van de Melkweg."

Door alle stellaire fotonen te volgen en voorspellingen te doen over hoe de Melkweg in ultraviolet zou moeten verschijnen, visuele en warmtestraling, wetenschappers hebben een compleet beeld kunnen berekenen van hoe stellair licht door onze Melkweg wordt verdeeld. Inzicht in deze processen is een cruciale stap om een ​​compleet beeld te krijgen van onze Melkweg en zijn geschiedenis.

De modellering van de lichtverdeling in de Melkweg volgt op eerder onderzoek dat Prof Popescu en Dr. Richard Tuffs van het Max Planck Instituut voor Kernfysica hebben uitgevoerd naar het modelleren van het stellaire licht van andere sterrenstelsels, waar de waarnemer een blik naar buiten heeft.

In een reactie op het onderzoek, Dr Tufs, een van de co-auteurs van het artikel, zei:"Opgemerkt moet worden dat het kijken naar sterrenstelsels van buitenaf een veel gemakkelijkere taak is dan van binnenuit kijken, zoals in het geval van onze Galaxy."

Wetenschappers hebben ook kunnen aantonen hoe het stellaire licht in ons melkwegstelsel de productie van gammastralingsfotonen beïnvloedt door interacties met kosmische straling. Kosmische stralen zijn hoogenergetische elektronen en protonen die de vorming van sterren en planeten regelen en de processen die de galactische evolutie beheersen. Ze bevorderen chemische reacties in de interstellaire ruimte, wat leidt tot de vorming van complexe en uiteindelijk levenskritieke moleculen.

Dr. Tuffs voegde toe:"Terugwerkend door de keten van interacties en verspreidingen, men kan de oorspronkelijke bron van de kosmische straling achterhalen."

Het onderzoek, gefinancierd door de Leverhulme Trust, was sterk interdisciplinair, het samenbrengen van optische en infrarood astrofysica en astrodeeltjesfysica. Prof Popescu merkt op:"We hadden enkele van onze computerprogramma's ontwikkeld voordat dit onderzoek begon, in de context van het modelleren van spiraalstelsels, en we moeten de Britse Science and Technology Facility Council (STFC) bedanken voor hun steun bij de ontwikkeling van deze codes. Dit onderzoek zou ook niet mogelijk zijn geweest zonder de steun van de Leverhulme Trust, wat zeer wordt erkend."