W numerze Science z 4 marca astronomowie podają, że zmierzyli najwolniejszy jak dotąd ruch galaktyki po płaszczyźnie nieba. Wydaje się, że ten odległy wir gwiazd przesuwa się wraz z jego rzeczywistą prędkością w przestrzeni kosmicznej, ponieważ znajduje się tak daleko od Ziemi. Mierzenie lodowcowego tempa tej galaktyki, wynoszącego zaledwie 30 mikrosekund, rocznie, rozciągnęło obecną technologię radioastronomiczną do granic możliwości.
„Ślimak czołgający się na Marsie wydaje się poruszać po powierzchni ponad 100 razy szybciej niż ruch, który mierzyliśmy dla tej galaktyki” - powiedział Mark Reid (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), współautor artykułu.
Reid i jego koledzy wykorzystali Very Long Baseline Array (VLBA) National Science Foundation do pomiaru ruchu na niebie galaktyki znajdującej się blisko 2,4 miliona lat świetlnych od Ziemi. Podczas gdy naukowcy od dziesięcioleci mierzą ruch galaktyk bezpośrednio w kierunku Ziemi lub od niej, po raz pierwszy ruch poprzeczny (zwany właściwym ruchem przez astronomów) został zmierzony dla galaktyki, która nie jest pobliskim satelitą Drogi Mlecznej .
Międzynarodowy zespół naukowy przeanalizował obserwacje VLBA dokonane w ciągu dwóch i pół roku w celu wykrycia niewielkich przesunięć w pozycji galaktyki spiralnej M33 na niebie. W połączeniu z poprzednimi pomiarami ruchu galaktyki w kierunku Ziemi nowe dane pozwoliły astronomom po raz pierwszy obliczyć ruch M33 w trzech wymiarach.
M33 to satelita większej galaktyki M31, dobrze znanej galaktyki Andromedy, która jest najodleglejszym obiektem widocznym gołym okiem. Obie są częścią lokalnej grupy galaktyk, która obejmuje Drogę Mleczną.
Zadanie astronomów nie było proste. Nie tylko musieli wykryć imponująco niewielką ilość ruchu na niebie, ale także musieli oddzielić rzeczywisty ruch M33 od ruchu pozornego spowodowanego ruchem naszego Układu Słonecznego wokół centrum Drogi Mlecznej. Ruch Układu Słonecznego i Ziemi wokół centrum galaktyki, w odległości około 26 000 lat świetlnych, został dokładnie zmierzony za pomocą VLBA w ciągu ostatniej dekady.
„VLBA to jedyny na świecie system teleskopów, który może wykonać tę pracę” - powiedział Reid. „Jego niezwykła zdolność do rozwiązywania drobnych szczegółów jest niezrównana i była absolutnym warunkiem wykonania tych pomiarów.”
Oprócz pomiaru ruchu M33 jako całości astronomowie mogli również dokonać bezpośredniego pomiaru obrotu galaktyki spiralnej. Oba pomiary wykonano obserwując zmiany położenia gigantycznych chmur cząsteczek w galaktyce. Para wodna w tych chmurach działa jak naturalny maser, wzmacniający lub wzmacniający emisję radiową w taki sam sposób, jak lasery wzmacniają emisję światła. Naturalne masery działały jak jasne radiolatarnie, których ruch mógł być śledzony przez ultra-ostrą „wizję” radiową VLBA.
Reid i jego koledzy planują kontynuować pomiar ruchu M33, a także dokonać podobnych pomiarów ruchu M31. Pozwoli im to odpowiedzieć na ważne pytania dotyczące składu, historii i losów dwóch galaktyk, a także Drogi Mlecznej.
„Chcemy ustalić orbity M31 i M33. Pomoże nam to dowiedzieć się o ich historii, a zwłaszcza o tym, jak blisko są w przeszłości? ” Reid wyjaśnił. „Jeśli przeszli bardzo blisko, być może mały rozmiar M33 jest wynikiem wyciągnięcia materiału przez M31 podczas bliskiego spotkania” - dodał.
Dokładna znajomość ruchów obu galaktyk pomoże również ustalić, czy w ich przyszłości nastąpi kolizja. Ponadto analiza orbitalna może dostarczyć astronomom cennych wskazówek na temat ilości i rozmieszczenia ciemnej materii w galaktykach.
Reid współpracował z Andreasem Brunthalerem z Max Planck Institute for Radioastronomy w Bonn, Niemcy; Heino Falcke z ASTRON w Holandii; Lincoln Greenhill, również z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics; i Christian Henkel, również z Instytutu Maxa Plancka w Bonn.
Oryginalne źródło: CfA News Release
