Uzyskanie dokładnej odległości między Słońcem a centrum naszej Galaktyki pozostaje jednym z głównych wyzwań stojących przed astronomami. W szczególności, czy cząsteczki pyłu leżące w kierunku centrum galaktycznego różnią się od ich odpowiedników w pobliżu Słońca? Nowe badania prowadzone przez Davida Natafa potwierdzają, że tak, pył znajdujący się w pobliżu centrum Galaktyki jest anomalny. Patrzą także na dokładne zdefiniowanie zarówno odległości do centrum galaktycznego, jak i rzekomej struktury prętowej, która go obejmuje.
Zespół argumentuje, że charakterystyka małych cząstek pyłu jest kluczem do ustalenia prawidłowej odległości do centrum Galaktyki, a taka analiza może złagodzić rozproszenie wśród opublikowanych szacunków dla tej odległości (pokazanych na poniższym rysunku). Nataf i in. W 2013 r. Stwierdzono, że pył wzdłuż linii wzroku do centrum Galaktyki jest anomalny, powodując w ten sposób niestandardowe „prawo wyginięcia”.
Prawo ekstynkcji opisuje, w jaki sposób pył powoduje, że obiekty wydają się słabsze w zależności od emitowanej długości fali światła, a zatem przekazuje ważne informacje dotyczące właściwości pyłu.
Zespół zauważa, że „Szacujemy odległość do centrum galaktyki na [26745 lat świetlnych]… [przyjmując] niestandardowe [prawo wyginięcia] łagodzi zatem poważne wąskie gardło w badaniach nad wybrzuszeniem galaktyki”.
Nataf i in. W 2013 r. Zauważono również, że „Różnice zarówno w zakresie wyginięcia, jak i prawa wyginięcia utrudniły wiarygodne prześledzenie struktury przestrzennej wybrzuszenia [galaktycznego]”. Tak więc zmiany w prawie wyginięcia (związane bezpośrednio z właściwościami pyłu) wpływają również na wysiłki zmierzające do wyznaczenia pręta galaktycznego, oprócz pewnych oznaczeń odległości do centrum galaktycznego. Różnice w prawie wyginięcia oznaczają niejednorodność cząstek pyłu.
„Kąt widzenia między główną osią wybrzuszenia a linią środkową pola widzenia Słońca i Galaktyki pozostaje nieokreślony, przy czym najlepsze wartości wynoszą od 13 do… 44 [stopni]” - powiedział Nataf i in. 2013 (patrz także Tabela 1 w Vanhollebekke i in. 2009). Zespół dodał: „Mierzymy górną granicę nachylenia 40 [stopni] między główną osią wypukłości a środkową linią wzroku Galaktyki Słonecznej”.
Dyskutowane są jednak właściwości pyłu znalezionego w kierunku centrum galaktycznego i istnieje szereg opinii. Chociaż Nataf i in. W 2013 r. Stwierdzono, że prawo wyginięcia jest wyjątkowo niskie, istnieją badania argumentujące za standardowym prawem wyginięcia. Nawiasem mówiąc, Nataf i in. W 2013 r. Podkreślono, że prawo wyginięcia charakteryzujące pył w pobliżu centrum Galaktyki jest podobne do prawa związanego z pozagalaktycznymi supernowymi (SNe): „Prawo… [wyginięcia] w stosunku do wewnętrznej Galaktyki [jest] w przybliżeniu zgodne z pozagalaktycznymi badaniami gospodarzy typu Ia SNe. ”
Odchylenia od standardowego prawa wyginięcia oraz znaczenie charakteryzowania tego przesunięcia są również zilustrowane w badaniach spiralnego ramienia Carina. Ankiety optyczne ujawniają, że przez ramię Carina przebiega wydatne ramię spiralne (chociaż ten temat jest również dyskutowany), a ostatnie badania dowodzą, że prawo wyginięcia dla Cariny jest wyższe niż wartość standardowa (Carraro i in. 2013, Vargas Alvarez i in. 2013) . I odwrotnie, Nataf i in. 2013 opowiadają się za tym, że pył ku centrum Galaktyki jest niższy w porównaniu do standardowej (średniej) wartości prawa wyginięcia.
Wpływ przyjęcia anomalnie wysokiego prawa wyginięcia dla obiektów znajdujących się w Carina jest przenoszony przez przypadek słynnej gromady gwiazd Westerlund 2, która podobno gości niektóre z najbardziej masywnych gwiazd Galaktyki. Przyjęcie anormalnego prawa wyginięcia dla Westerlund 2 (Carraro i in. 2013) zmusza niektóre wcześniejsze szacunki odległości o około 50% (jednak patrz Dame 2007). To tylko podkreśla samą wagę charakteryzowania lokalnych właściwości pyłu przy ustalaniu kosmicznej skali odległości.
Podsumowując, charakterystyka właściwości małych cząstek pyłu jest ważna przy ustalaniu takich podstawowych wielkości, jak odległość do centrum galaktycznego, wyznaczanie paska galaktycznego i stosowanie wskaźników odległości, takich jak typ Ia SNe.
The Nataf i in. Ustalenia z 2013 r. Zostały zaakceptowane do publikacji w Astrophysical Journal (ApJ), a preprint jest dostępny na arXiv. Współautorami badania są Andrzej Gould, Pascal Fouque, Oscar A. Gonzalez, Jennifer A. Johnson, Jan Skowron, Andrzej Udalski, Michał K. Szymański, Marcin Kubiak, Grzegorz Pietrzyński, Igor Soszyński, Krzysztof Ulaczyk, Łukasz Wyrzykowski, Radosław Poleski . The Nataf i in. Wyniki za 2013 r. Są częściowo oparte na danych uzyskanych w ramach eksperymentu Optical Graviational Lensing Experiment (OGLE). Zainteresowany czytelnik, pragnący dodatkowych informacji, znajdzie następujące informacje: Udalski 2003, Pottasch i Bernard-Salas 2013, Kunder i in. 2008, Vargas Alvarez i in. 2013, Carraro i in. 2013, Malkin 2013, Churchwell i in. 2009, Dame 2007, Ghez i in. 2008, Vanhollebekke i in. 2009.
