Gwyddonwyr yn craffu ar strwythur 3D y Llwybr Llaethog

Mae gwyddonwyr o Brifysgol Caerdydd wedi helpu i gynhyrchu arolwg tri dimensiynol newydd sbon o’n galaeth, gan eu galluogi i graffu ar y strwythur mewnol ac arsyllu prosesau sy’n ffurfio sêr, mewn manylder digynsail.

Mae’r arolwg mawr ei raddfa, o’r enw SEDIGISM (Strwythur, Ysgogiad a Dynameg Cyfrwng Rhyngserol yr Alaeth Fewnol), wedi datgelu ystod eang o strwythurau o fewn y Llwybr Llaethog, o glympiau unigol sy’n ffurfio sêr, i gymylau moleciwlaidd enfawr, fydd yn galluogi seryddwyr i ddechrau gwthio ffiniau’r hyn yr ydym yn ei wybod am strwythur ein galaeth.

Mae SEDIGISM wedi’i ddadlennu heddiw drwy gyhoeddi tri phapur ar wahân ym Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, a ysgrifennwyd gan dîm rhyngwladol o dros 50 seryddwr.

“Drwy gyhoeddi map â manylder digynsail o gymylau oer yn ein Llwybr Llaethog, mae ymdrech arsyllu enfawr yn dwyn ffrwyth”, meddai Frederic Schuller o Sefydliad Max Planck ar gyfer Seryddiaeth Radio (MPIfR), prif awdur un o’r tri chyhoeddiad hyn, wrth iddo gyflwyno’r cyhoeddiad data.

Dr Ana Duarte Cabral, Cymrawd Ymchwil Prifysgol y Gymdeithas Frenhinol o Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth Prifysgol Caerdydd, oedd prif awdur un o’r papurau, ac mae wedi llunio catalog o dros 10,000 o gymylau nwy moleciwlaidd yn ein Llwybr Llaethog.

Galaeth droellog yw’r Llwybr Llaethog, a gafodd ei henw o’i golwg niwlog o’r Ddaear, ac amcangyfrifir mai rhwng 170,000 a 200,000 o flynyddoedd golau yw ei diamedr, gan gynnwys rhwng 100–400 biliwn o sêr.

Mae’r Llwybr Llaethog yn cynnwys rhanbarth creiddiol wedi’i amgylchynu gan ddisg warpedig o nwy a llwch sy’n darparu’r deunyddiau crai i greu sêr.

I Dr Duarte Cabral, bydd y catalog newydd o gymylau nwy yn galluogi gwyddonwyr i archwilio sut mae strwythur troellog ein Llwybr Llaethog yn effeithio ar gylch bywyd cymylau, eu priodweddau, ac yn y pen draw, sut mae sêr yn cael eu ffurfio ynddynt.

“Gyda’r arolwg hwn, mae gennym y gallu i ddechrau gwthio ffiniau’r hyn yr ydym yn ei wybod am effeithiau eang strwythurau a deinameg yr alaeth, yn nosbarthiad y nwy moleciwlaidd a’r sêr sy’n ymffurfio, oherwydd y sensitifrwydd a’r cydraniad gwell, a’r golwg 3D.”

Crëwyd y catalog o gymylau nwy moleciwlaidd drwy fesur isotop prin moleciwl carbon monocsid, 13CO, drwy ddefnyddio telesgop Arbrawf Atacama Pathfinder 12-medr hynod sensitif, ar lwyfandir Chajnantor yn Chile.

Gwnaeth hyn alluogi’r tîm i gynhyrchu amcangyfrifon mwy cywir o fasau’r cymylau nwy a chanfod gwybodaeth am eu cyflymder, gan gynnig darlun gwirioneddol dri dimensiynol o’r alaeth.

https://www.youtube.com/watch?v=W85WYk2aYqo&feature=youtu.be

Mae Dr Duarte a’i chydweithwyr eisoes yn dechrau lloffa gwybodaeth gan helaethder y data sydd ar gael iddynt.

“Datgelodd yr arolwg mai dim ond cyfran fach, tua 10%, o’r cymylau hyn sydd â nwy dwys gyda sêr yn cael eu ffurfio’n barhaus,” meddai James Urquhart o Brifysgol Kent, prif awdur y trydydd cyhoeddiad.

Yn debyg, mae canlyniadau’r gwaith a arweinir gan Dr Duarte Cabral yn awgrymu nad yw strwythur y Llwybr Llaethog wedi’i ddiffinio’n dda ac nad yw’r canghennau troellog yn glir iawn. Hefyd, maent wedi dangos nad yw priodweddau’r cymylau’n ymddangos fel eu bod yn ddibynnol ar a yw cwmwl mewn cangen droellog neu mewn rhanbarth rhyng-ganghennog, lle disgwylion nhw y byddai ffiseg wahanol iawn ar waith.

“Mae ein canlyniadau’n dangos i ni eisoes efallai nad yw’r Llwybr Llaethog yn fath cadarn, mawreddog ei ddyluniad o alaeth droellog fel roeddem yn ei gredu, ond efallai ei bod o natur fwy cedenog (flocculent),” aeth Dr Duarte Cabral rhagddo.

“Gall unrhyw un sydd am astudio cinemateg priodweddau ffisegol cymylau moleciwlaidd unigol neu astudio samplau mwy o gymylau’n ystadegol, ddefnyddio’r arolwg hwn. Felly, mae’n dwyn gwerth gwaddol enfawr i’r gymuned ffurfiant sêr.”