Анализируя свет от сотен тысяч астрономических объектов, ученые-астрономы из университета имени Джона Хопкинса и ученые, работающие в проекте Sloan Digital Sky Survey (SDSS) составили уникальную карту распределения в нашей галактике, галактике Млечного Пути, "загадочных молекул", которые ответственны за некоторые озадачивающие особенности света от далеких звезд. Составление этой карты потребовало анализа огромных объемов собранных научных данных и использования методов статистической математической обработки, выполненных при помощи мощных суперкомпьютеров.

Под термином "озадачивающие особенности света" астрономы подразумевают явление так называемых диффузионных межзвездных полос (Diffuse Interstellar Bands, DIB) в спектре прибывающего света. Это явление было впервые обнаружено в 1922 году астрономом Мэри Ли Хеджер (Mary Lea Heger) из обсерватории Лик (Lick Observatory). Анализируя свет от далеких звезд, она обнаружила в его спектре линии, источником которых было нечто, существующее в межзвездном пространстве между этими звездами и Землей.

Дальнейшие исследования этого феномена показали, что спектральные линии в свете звезд появились благодаря наличию в межзвездной среде большого количества молекул определенного типа. Подобные спектральные линии могут произвести молекулы многих тысяч видов, и какого именно вида молекулы находятся в межзвездном пространстве остается тайной в течение почти одного столетия.

Карта распределения этих "таинственных молекул" была построена на основе данных, собранных в ходе двух параллельных исследований, проводимых в рамках проекта SDSS. Ода группа, возглавляемая Гэйлом Засовски (Gail Zasowski), астрономом из университета Джона Хопкинса, сосредоточилась на изучении самых плотных частей нашей галактики. Ученые использовали наблюдения в инфракрасном свете, который может проникать сквозь облака пыли и газа, открывая астрономам звезды, скрываемые этими облаками.

Вторую группу возглавлял Тинг-Вэнь Лан и его группа занималась анализом света видимого диапазона, в котором проводились поиски вышеупомянутых спектральных линий молекул, располагающихся выше плоскости галактики, там, где спектральные подписи этих молекул слабы и их достаточно тяжело вычленить из общего спектра.

"У нас еще не имеется в руках абсолютно полной карты, но и того, что мы создали, достаточно для выявления множества интересных образов" - рассказывает Брис Менард (Brice Menard), профессор Факультета физики и астрономии университета Джона Хопкинса, который координировал усилия обеих групп.

Группа Тинг-Вэнь Лана произвела анализ света более чем от полумиллиона звезд, галактик и квазаров в поисках характерных особенностей спектральных линий, которые могли дать ученым подсказку о типе молекул. Кроме этого, ученые тщательно изучали особенности космической окружающей среды, в которой найдены скопления таинственных молекул. Скопления этих молекул были обнаружены практически по всей галактике, но самые плотные скопления присутствовали возле 60 тысяч звезд и наблюдения за этими скоплениями позволили ученым даже вычислить скорости их перемещения.

"Впервые в истории мы смогли увидеть, как эти таинственные молекулы перемещаются в пределах галактики. Эти явления позволили нам ввести абсолютно новый тип связей в модель динамики Млечного Пути" - рассказывает Гэйл Засовски, - "Полученные нами результаты могут стать отправной точкой для новых наблюдений и лабораторных экспериментов, нацеленных на выяснение свойств и природы этих таинственных молекул".

"Спустя почти столетие с момента открытия, природа этих загадочных молекул все еще продолжает оставаться тайной, но мы сделали еще один шаг на пути к пониманию того, из чего они состоят" - рассказывает профессор Менард, - "Эра Больших Данных в астрономии позволяет нам рассматривать Вселенную множеством абсолютно новых способов, и анализ больших наборов данных, собранных в более ранние времена, позволяет нам делать новые открытия. И это является только началом".