Dla wielu z nas spojrzenie w lustro i wchodzenie na wagę łazienkową tuż po wakacjach może być sporą niespodzianką. Precyzyjne pomiary Drogi Mlecznej ujawniają, że nasza galaktyka obraca się o około 100 000 mil na godzinę szybciej niż wcześniej rozumiano. Ten wzrost prędkości, powiedział Mark Reid z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, zwiększa masę Drogi Mlecznej o 50 procent. Z kolei większa masa oznacza większe przyciąganie grawitacyjne, które zwiększa prawdopodobieństwo zderzeń z galaktyką Andromeda lub mniejszymi pobliskimi galaktykami. Więc chociaż jesteśmy szybsi, jesteśmy także ciężsi i bardziej prawdopodobne, że zostaniemy unicestwieni. Porażka!
Naukowcy używają radioteleskopu Very Long Baseline Array (VLBA) National Science Foundation do przebudowania mapy Drogi Mlecznej. Korzystając z niezrównanej zdolności VLBA do robienia bardzo szczegółowych zdjęć, zespół prowadzi długoterminowy program do pomiaru odległości i ruchów w naszej Galaktyce. Na spotkaniu American Astronomical Society w Long Beach w Kalifornii Reid powiedział, że do pomiaru dokonują paralaksy trygonometrycznej. „Właśnie tego używają geodeci na Ziemi do mierzenia odległości” - powiedział. „I to jest złoty standard pomiaru w astronomii”.
Paralaksa trygonometryczna została po raz pierwszy użyta w 1838 r. Do pomiaru pierwszej odległości gwiezdnej. Jednak dzięki lepszej technologii dokładność jest teraz około 10 000 razy większa.
Nasz układ słoneczny znajduje się około 28 000 lat świetlnych od centrum Drogi Mlecznej. W tej odległości nowe obserwacje wskazują, że poruszamy się z prędkością około 600 000 mil na godzinę na naszej orbicie galaktycznej, w porównaniu z poprzednim szacunkiem 500 000 mil na godzinę.
Naukowcy zaobserwowali 19 regionów tworzenia płodnych gwiazd w całej Galaktyce. Na obszarach w tych regionach cząsteczki gazu wzmacniają naturalnie występującą emisję radiową w taki sam sposób, jak lasery wzmacniają wiązki światła. Obszary te, zwane kosmicznymi maserami, służą jako jasne punkty orientacyjne dla ostrej radiowej wizji VLBA. Obserwując te regiony wielokrotnie, gdy Ziemia znajduje się po przeciwnych stronach swojej orbity wokół Słońca, astronomowie mogą zmierzyć niewielkie pozorne przesunięcie położenia obiektu na tle bardziej odległych obiektów.
Astronomowie stwierdzili, że ich bezpośrednie pomiary odległości różniły się od wcześniejszych, pośrednich pomiarów, czasem nawet dwa razy. Regiony tworzące gwiazdy, w których znajdują się kosmiczne masery „definiują spiralne ramiona Galaktyki” - wyjaśnił Reid. Pomiar odległości do tych regionów stanowi zatem miernik odwzorowania spiralnej struktury Galaktyki.
Regiony tworzące gwiazdy pokazano na zielonych i niebieskich kropkach na powyższym obrazku. Nasze słońce (i my!) Są tam, gdzie znajduje się czerwone kółko.
VLBA może tak dokładnie ustalać pozycje na niebie, że rzeczywisty ruch obiektów można wykryć, gdy krążą one wokół centrum Drogi Mlecznej. Dodając pomiary ruchu wzdłuż linii wzroku, określonej na podstawie przesunięć częstotliwości emisji radiowej maserów, astronomowie są w stanie określić pełne trójwymiarowe ruchy obszarów formujących gwiazdy. Korzystając z tych informacji, Reid stwierdził, że „większość regionów gwiazdotwórczych nie krąży po okrągłej ścieżce, krążąc wokół Galaktyki; zamiast tego widzimy, że poruszają się wolniej niż w innych regionach i na orbitach eliptycznych, a nie okrągłych. ”
Naukowcy przypisują to tak zwanym spiralnym wstrząsom fali gęstości, które mogą pobierać gaz na orbitę kołową, ściskać go, tworząc gwiazdy i powodować, że przechodzi on na nową, eliptyczną orbitę. Wyjaśnili, że pomaga to wzmocnić strukturę spiralną.
Reid i jego koledzy również znaleźli inne niespodzianki. Mierzenie odległości do wielu obszarów w jednym ramieniu spiralnym pozwoliło im obliczyć kąt ramienia. „Te pomiary - powiedział Reid - wskazują, że nasza Galaktyka ma prawdopodobnie cztery, a nie dwa spiralne ramiona gazu i pyłu, które tworzą gwiazdy”. Ostatnie badania przeprowadzone przez NASA Spitzer Space Telescope sugerują, że starsze gwiazdy znajdują się głównie w dwóch ramionach spiralnych, co nasuwa pytanie, dlaczego starsze gwiazdy nie pojawiają się we wszystkich ramionach. Astronomowie twierdzą, że odpowiedź na to pytanie będzie wymagała więcej pomiarów i lepszego zrozumienia działania Galaktyki.
Teraz, kiedy wiemy, że jesteśmy bardziej masywni, jak porównać z innymi galaktykami w naszym sąsiedztwie? „W naszej lokalnej grupie galaktyk Andromeda była uważana za dominującą starszą siostrę”, powiedział Reid na konferencji, „ale zasadniczo jesteśmy równi pod względem wielkości i masy. Nie jesteśmy bliźniakami identycznymi, ale bardziej jak bliźniakami braterskimi. Prawdopodobnie obie galaktyki zderzą się wcześniej, niż się spodziewaliśmy, ale zależy to od pomiaru ruchu w bok, czego jeszcze nie zrobiono ”.
VLBA to system 10 anten radioteleskopowych rozciągających się od Hawajów po Nową Anglię i Karaiby. Ma najlepszą zdolność rozdzielczą spośród wszystkich narzędzi astronomicznych na świecie. VLBA może rutynowo wytwarzać obrazy setki razy bardziej szczegółowe niż te wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a. Ogromna zdolność rozdzielcza VLBA, podobnie jak możliwość czytania gazety w Los Angeles z odległości Nowego Jorku, pozwala astronomom na precyzyjne określanie odległości.
Źródło: AAS, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
