In onze Melkweg, er zijn ongeveer 200 miljard zonnen en grote hoeveelheden gas, waarvan sommige dienen als grondstof voor stergeboorten. Het gas verzamelt zich in compacte brokken, maar verschijnt ook als uitgestrekte moleculaire wolken. Astronomen hebben de Apex-submillimetertelescoop in Chili gebruikt om diep in het galactische vlak te kijken en het interstellaire medium te meten. Ze bestudeerden de verspreiding van het koude moleculaire gas in het binnenste gebied van de Melkweg met ongekende nauwkeurigheid. De onderzoekers catalogiseerden meer dan 10, 000 interstellaire wolken. Ze ontdekten dat momenteel slechts ongeveer 10% van hen sterren bevat. Het project heet SEDIGISM (Structuur, Excitation and Dynamics of the Inner Galactische Interstellaire Medium) en beslaat een gebied van 84 vierkante graden aan de zuidelijke hemel.

De mapping bevat gegevens van 2013 tot 2017, die werd verzameld door de 12-meter Apex-telescoop in de Chileense Andes. "Met de publicatie van deze meest gedetailleerde kaart van koude moleculaire wolken in de Melkweg tot nu toe, een langetermijnobservatieproject komt nu tot wasdom, " zegt Frederic Schuller van het Max Planck Instituut voor Radioastronomie, de projectleider van SEDIGISM.

Wetenschappers hebben het zuidelijke deel van de binnenste Melkweg kunnen observeren met een hoekresolutie van 30 boogseconden; dit komt overeen met 1/60 van de schijnbare diameter van de volle maan aan de aardse hemel. Ze hebben ook waardevolle informatie gekregen over structuur, afstand, en snelheid voor alle galactische moleculaire wolken in ongeveer tweederde van de binnenste schijf van de Melkweg.

De onderzoekers observeerden de spectraallijnen van het koolmonoxidemolecuul - inclusief de zeldzame isotopen 13CO en C18O - en leidden de massa- en driedimensionale verdeling af van koud en dicht moleculair gas in het interstellaire medium. Er werden verschillende structuren zoals filamenten en uitsparingen gevonden; deze zijn het gevolg van verschillende fysieke effecten.

Moleculaire wolken bevatten de grondstof waaruit nieuwe sterren worden gevormd. Het in kaart brengen van deze wolken is daarom noodzakelijk om belangrijke parameters te bepalen, zoals de efficiëntie van stervorming in de Melkweg. Structuren en fysieke omstandigheden in de wolken vormen de fundamentele basis voor de theorieën over stervorming. Het is daarom belangrijk om de individuele wolken ruimtelijk op te lossen en van elkaar te onderscheiden.

Een sleutel tot het succes was de 12-meter Apex-telescoop met zijn zeer nauwkeurige oppervlak en een van 's werelds beste locaties voor submillimeterastronomie. Het instrument bevindt zich op een hoogte van 5100 meter op de Chajnantor-vlakte in de Chileense Atacama-woestijn. Hier, er is een extreem laag waterdampgehalte en dus een uitstekende transparantie van de atmosfeer.

De nieuwe gegevens vormen een aanvulling op een reeks afbeeldingen van het galactische vlak die de afgelopen tien jaar zijn geproduceerd in het midden tot ver infrarode golflengtebereik. Dit gebeurde met ruimtetelescopen zoals de Spitzer, Herschel, en - voor langere golflengten - de Apex zelf. Echter, deze projecten misten de snelheidsinformatie die SEDIGISM nu heeft verstrekt. De heranalyse van de gegevens maakt een meer gedetailleerde studie van stervorming mogelijk - en dus van de structuur en dynamiek van de Melkweg zelf.