Vintergatan

Alla stjärnor vi kan se på himlen ligger i vår egen galax, Vintergatan, och även de flesta stjärnhopar, nebulosor och andra astronomiska objekt. Därför bör rubriken Vintergatan så småningom bli stor, även om jag nu (december 2017) knappt börjat. Preliminärt tänker jag mig att det mesta av innehållet kommer att ligga i ett antal underrubriker, men det är ännu ganska löst tänkt.

Vintergatan är en stor skivformig spiralgalax, minst 100 000 ljusår i diameter. Innan man insåg hur mycket skymmande stoft det finns i vintergatsplanet tycktes solen ligga ganska centralt, med ett ljus vintergatsband runt hela himlen. I verkligheten ligger solen minst 25000 ljusår från centrum, och vad vi ser är mest stjärnorna inom några få tusen ljusår. Vintergatans verkliga centrum är skymt bakom stora mängder stoft, men kan observeras i infrarött ljus och radiostrålning. Utom gas och stoft finns där förstås stora mängder stjärnor, samt ett stort svart hål. Detta gör inte mycket väsen av sig, men man kan se hur stjärnor snabbt rör sig runt det, och därmed bestämma dess massa till omkring 4 miljoner gånger solens. För att vara ett ’supermassivt’ svart hål är detta inte mycket, många galaxer har tusentals gånger större centrala svarta hål. Med vanliga mått är det dock mycket, och tekniken är snart mogen att med sammankopplade radioteleskop faktiskt se hålets 0,17 a.e. stora händelsehorisont som en minimal mörk skiva 26000 ljusår bort.

Vintergatans ’vanliga’ (baryoniska) massa är kanske några hundra miljarder gånger solens, men det som bestämmer stjärnornas rörelser är en mycket större mängd ”mörk materia”. Pinsamt nog har vi fortfarande ingen aning om vad denna icke-baryoniska massa består av, vi bara konstaterar att den finns där som en stor omgivande massbubbla. Liksom för alla andra galaxer krävs den mörka materian för att förklara stjärnornas storskaliga rörelser, och vi kan också direkt observera hur ljuset från avlägsna objekt böjs av närliggande galaxer och galaxhopar, mycket mer än som kan förklaras av massan av synliga himlakroppar.

Än så länge vet vi mycket lite om den mörka materian, utan det är  galaxens stjärnor som är det dominerande massbidraget.  Vintergatan innehåller några hundra miljarder stjärnor, av olika massor och åldrar, och med olika rörelser, och att skapa en helhetsbild av vår hemgalax och dess historia är en ständigt pågående uppgift för astronomin. Ett stort språng framåt i denna utforskning sker just nu i och med att resultaten från ESA:s Gaia-projekt börjar publiceras. Gaia är ett astrometriskt rymdteleskop som sedan 2014 systematiskt skannar av himlavalvet från en ostörd plats 1,5 miljoner kilometer från jorden. Teleskopets speciella konstruktion möjliggör extremt noggranna positionsobservationer, och därmed kan man bestämma dels stjärnornas egenrörelser och dels deras avstånd, via deras parallaxer. Gaia kan observera ner till ungefär magnitud 20, och kommer därmed att kunna ge avstånd och egenrörelser för mer än en miljard av Vintergatans stjärnor, vilket definitivt är ett enormt framsteg. (Jag deltog i början av 2000-talet i arbetet med Gaia, och det är en häftig känsla att de spektakulära data vi siktade mot nu faktiskt börjar finnas på riktigt!)

Vintergatans storskaliga uppbyggnad och stjärnornas rörelser är viktiga forskningsfält, men för amatörastronomen är enskilda objekt av större intresse. Stjärnor kan vara dubbla eller multipla, och finns ibland i hopar. De kan ändra sin ljusstyrka av olika anledningar, och de kan som gamla kasta av sig sina atmosfärer. Kring och mellan stjärnorna finns det gas och stoft som ibland blir vackra nebulosor att observera. Underrubrikerna beskriver alltså mest ett antal trevliga observationsobjekt för amatörastronomen, och berättar inte så mycket mer om Vintergatan i stort.