Astronomen die 3D-kaarten van de vormen en afmetingen van nabijgelegen moleculaire wolken analyseren, hebben een gigantische holte in de ruimte ontdekt.

De bolvormige leegte, vandaag beschreven in de Astrofysische journaalbrieven , beslaat ongeveer 150 parsecs - bijna 500 lichtjaar - en bevindt zich aan de hemel tussen de sterrenbeelden Perseus en Stier. Het onderzoeksteam, die is gebaseerd op het Centrum voor Astrofysica | Harvard &Smithsonian, gelooft dat de holte werd gevormd door oude supernova's die zo'n 10 miljoen jaar geleden afgingen.

De mysterieuze holte wordt omringd door de moleculaire wolken van Perseus en Taurus - gebieden in de ruimte waar sterren worden gevormd.

"Honderden sterren vormen of bestaan ​​al aan het oppervlak van deze gigantische bel, " zegt Shmuel Bialy, een postdoctoraal onderzoeker aan het Institute for Theory and Computation (ITC) van het Center for Astrophysics (CfA) die de studie leidde. "We hebben twee theorieën - ofwel één supernova ging af in de kern van deze bel en duwde gas naar buiten en vormde wat we nu de 'Perseus-Taurus Supershell' noemen, ' of een reeks supernova's die gedurende miljoenen jaren plaatsvonden, creëerde het in de loop van de tijd."

De bevinding suggereert dat de moleculaire wolken van Perseus en Taurus geen onafhankelijke structuren in de ruimte zijn. Maar liever, ze vormden samen uit dezelfde supernova-schokgolf. "Dit toont aan dat wanneer een ster sterft, zijn supernova genereert een reeks gebeurtenissen die uiteindelijk kunnen leiden tot de geboorte van nieuwe sterren, ' legt Bialy uit.

Stellaire kwekerijen in kaart brengen

De 3D-kaart van de bubbel en de omringende wolken is gemaakt met behulp van nieuwe gegevens van Gaia, een ruimteobservatorium gelanceerd door de European Space Agency (ESA).

Beschrijvingen van hoe 3D-kaarten van de moleculaire wolken Perseus en Taurus en andere nabijgelegen wolken precies werden geanalyseerd, verschijnen in een afzonderlijke studie die vandaag is gepubliceerd in de Astrofysisch tijdschrift ( ApJ ). Beide studies maken gebruik van een stofreconstructie die is gemaakt door onderzoekers van het Max Planck Instituut voor Astronomie in Duitsland.

De kaarten vertegenwoordigen de eerste keer dat moleculaire wolken in 3D in kaart zijn gebracht. Eerdere afbeeldingen van de wolken waren beperkt tot twee dimensies.

"We kunnen deze wolken al tientallen jaren zien, maar we hebben nooit hun ware vorm gekend, diepte of dikte. We wisten ook niet hoe ver de wolken waren, " zegt Catherine Zucker, een postdoctoraal onderzoeker bij het CfA die de ApJ-studie leidde. "Nu weten we waar ze liggen met slechts 1 procent onzekerheid, waardoor we deze leegte tussen hen kunnen onderscheiden."

Maar waarom zou je in de eerste plaats wolken in kaart brengen?

"Er zijn veel verschillende theorieën over hoe gas zichzelf herschikt om sterren te vormen, Zucker legt uit. "Astronomen hebben deze theoretische ideeën in het verleden getest met behulp van simulaties, maar dit is de eerste keer dat we echte - niet gesimuleerde - 3D-weergaven kunnen gebruiken om theorie met observatie te vergelijken, en evalueren welke theorieën het beste werken."

Het universum binnen handbereik

Het nieuwe onderzoek markeert de eerste keer dat tijdschriften van de American Astronomical Society (AAS) astronomievisualisaties in augmented reality publiceren. Wetenschappers en het publiek kunnen interactie hebben met de visualisatie van de holte en de omliggende moleculaire wolken door simpelweg een QR-code in het papier te scannen met hun smartphone.

"Je kunt het universum letterlijk boven je keukentafel laten zweven, ", zegt Harvard-professor en CfA-astronoom Alyssa Goodman, een co-auteur van beide studies en grondlegger van lijm, de datavisualisatiesoftware die werd gebruikt om de kaarten van moleculaire wolken te maken.

Goodman noemt de nieuwe publicaties voorbeelden van het "papier van de toekomst" en beschouwt ze als belangrijke stappen in de richting van interactiviteit en reproduceerbaarheid van wetenschap, waartoe AAS zich in 2015 heeft gecommitteerd als onderdeel van hun inspanningen om publicaties te moderniseren.

"We hebben rijkere gegevens over wetenschappelijke ontdekkingen nodig, " zegt Goodman. "En de huidige wetenschappelijke artikelen zouden het veel beter kunnen doen. Alle gegevens in deze papers zijn online beschikbaar - op Harvard's Dataverse - zodat iedereen op onze resultaten kan voortbouwen."

Goodman voorziet toekomstige wetenschappelijke artikelen waarin audio, video en verbeterde visuals worden regelmatig opgenomen, zodat alle lezers het gepresenteerde onderzoek gemakkelijker kunnen begrijpen.

Ze zegt, "Het zijn 3D-visualisaties zoals deze die zowel wetenschappers als het publiek kunnen helpen begrijpen wat er in de ruimte gebeurt en de krachtige effecten van supernova's."