マックス・プランク天文学研究所の天文学者たちは、銀河系内の宇宙塵の詳細な三次元地図を作成したばかりだ。
この地図は、欧州宇宙機関（ESA）のガイア計画による1億3000万のスペクトルデータを利用し、私たちの地球と天の川銀河のほぼすべての星々の間の宇宙を覆う塵の特性を明らかにしています。この3D地図は、塵の雲が宇宙の水を最も濁らせている場所を示すとともに、粒子状物質による光の「減光」の影響が少ない領域も示しています。研究チームの研究は本日、Science誌に掲載されました。
塵は星やその他の天体の見え方を歪ませ、実際よりも赤く暗く見せます。この効果は減光とも呼ばれ、中間天体（この場合は塵粒子）による背景光の吸収と散乱によって生じます。
研究チームは、2022年6月にガイアミッションによって公開された2億2000万のスペクトルの中から、塵の探索に役立つと判断した1億3000万の星を選択した。
次に研究者らは、脳内のニューロンの活動を模倣して結論を導き出す機械学習システムであるニューラルネットワークを訓練し、塵自体の特性とともに、より小さな星のグループの特性に基づいたスペクトルを生成した。
上の図は、太陽の周囲、全方向に最大8,000光年の範囲で、塵によって引き起こされる減光曲線がどのように現れるかを示しています。グラフの赤い領域は、光の減光が光の波長に大きく依存する領域を示しており、青い領域では減光は波長にそれほど依存しません。
灰色の等高線は、地図上で塵の密度が高い領域を示しています。もし上の図を見て、宇宙のこの部分の壮大さに見惚れてしまうなら、ウェッブ宇宙望遠鏡が捉えたカリーナ星雲（上の画像の下部）の印象的な写真を見てください。
マックス・プランク研究所の発表によると、この3Dマップは、塵の密度が高い領域（地球半径の球体で20ポンド（約10キログラム）強の塵に相当）の減光曲線が予想よりも急峻であることも明らかにした。研究者たちは、この急峻な曲線は宇宙に豊富に存在する炭化水素に起因するのではないかと考えており、さらなる観測によってこの状況を解明したいと考えている。
ガイアは2014年7月24日から2025年1月15日までの間に、天の川銀河の観測データを3兆回以上収集し、その後速やかに退役しました。ガイアのデータは、科学者たちが1月に外部の観測者から見た銀河系の最も鮮明な再構成画像を作成するのに役立ちましたが、その成果はマッピングだけではありません。この望遠鏡はブラックホールの観測でも優れた実績を誇り、2024年4月には研究者が地球に最も近い既知のブラックホールを発見するのを支援しました。
