Расположение нашей солнечной системы и W3OH в нашей галактике. Изображение предоставлено: Общество Макса Планка Увеличить
Спиральный рукав Персея, ближайший спиральный рукав Млечного Пути за пределами солнечной орбиты, находится всего в половине от Земли, как предполагали некоторые предыдущие результаты. Международная группа астрономов, включая ученых из Радиоастрономии Института Макса Планка (MPIfR), недавно достигла самого точного измерения расстояния, когда-либо существовавшего до руки Персея. Это было сделано с помощью огромного множества радиотелескопов в США, называемых очень длинной базовой линией, для наблюдения очень ярких пятен в облаках газа, которые содержат метиловый спирт в плацентарном материале, окружающем новообразованную звезду под названием W3OH.
Доктор Сюй Е, астроном Шанхайской обсерватории, который сейчас работает в Радиоастрономическом институте им. Макса Планка и один из членов международной команды, проводившей измерения, заявил, что «мы измерили расстояние самым простым и самый прямой метод в астрономии - по сути, метод, используемый геодезистами, называется триангуляция ». В частности, команда использовала изменяющуюся точку зрения Земли, когда она вращается вокруг Солнца, чтобы сформировать одну ногу треугольника. Измеряя изменение видимого положения источника, они могли рассчитать расстояние до источника с помощью простой тригонометрии (в результате чего 6357 × 130–12 световых лет).
Этот результат решает давнюю проблему расстояния до этого спирального рукава. В прошлом различные методы измерения расстояний расходились более чем в 2 раза. Профессор Карл Ментен, другой член команды, утверждает, что «это подтверждает расстояния, основанные на кажущейся светимости молодых звезд, но не соглашается с расстояниями, основанными на модель вращения Млечного Пути. Причина расхождения заключается в том, что молодые звезды в спиральном рукаве Персея имеют неожиданно большие движения ».
Астрономы обнаружили, что молодая звезда не движется по круговой орбите вокруг Млечного Пути, но отклоняется на 10% от круговой. Он вращается медленнее и «падает» к центру Млечного Пути. Член команды Чжэн Син-Ву из Нанкинского университета отмечает, что «самое простое объяснение состоит в том, что облако газа, из которого образовалась звезда, гравитационно притягивалось избыточной массой материала в спиральном рукаве Персея».
«Такие исследования, как наша, являются первыми шагами для точного картирования Млечного пути», - говорит доктор Марк Рейд, член команды из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. «Мы установили, что используемый нами радиотелескоп Very Long Baseline Array может измерять расстояния с беспрецедентной точностью - почти в 100 раз лучше, чем было достигнуто ранее». Чтобы почувствовать это измерение, можно визуализировать человека, стоящего на Луне, с факелом в вытянутой руке. Пусть она обернется вокруг себя, словно ледяная фигура, но только на один оборот в течение одного года. Измерение VLBA эквивалентно измерению движения резака с точностью, сравнимой с размером резака.
Используемая методика - очень длинная базовая интерферометрия (VLBI), в которой наблюдения, сделанные на многих телескопах, объединяются для достижения разрешения необычайно большого телескопа, почти равного размеру Земли. Телескопы VLBA простираются от Гавайских островов над континентальной частью Соединенных Штатов до Виргинского острова Св. Круа, создавая разрешение телескопа диаметром 8000 км. В то время как VLBA имеет чрезвычайно высокое разрешение, для таких измерений требуются очень яркие и очень компактные радиоисточники, такие как мазеры (мазер - это микроволновый эквивалент лазера). Наряду с водой метанол является самой распространенной молекулой мазера, обнаруженной в звезде. формирование регионов. Спектральная линия метанола, использованная в настоящем эксперименте, была открыта в ходе диссертации профессора Ментена в 1980-х годах. В 1988 году, работая с доктором Рейдом, они провели первые VLBI наблюдения мазеров метанола; тогда целью был также W3OH. «Уже тогда мы мечтали о таких наблюдениях, как этот», - говорит Ментен.
Фактически подобные наблюдения VLBA были также сделаны на мазерах воды в W3OH. Эти усилия, предпринятые Казуи Хачисукой из MPIfR, привели к расстоянию, аналогичному мазеру метанола. «Великолепное подтверждение!» говорит Хачисука. В его команду также входят Рейд и Ментен и ряд японских ученых.
Наблюдения за метанолом - это только начало очень масштабного проекта, начатого Рейдом и Ментеном. Он будет определять расстояния и движения мазеров метанола по всему Млечному Пути. Ему предоставлен большой блок времени наблюдения VLBA. В дополнение к движениям на небе эти наблюдения также дают скорость звезды в направлении или от наблюдателя путем измерения доплеровского смещения линий метанола. Получающиеся в результате трехмерные движения будут создавать уникальные ограничения не только на вращение Млечного Пути, но также и на распределение невидимой Темной Материи, которая постулируется для ее окружения.
В то время как метод - простая тригонометрия - звучит базово, для преобразования в практические результаты требуется всестороннее понимание VLBA и всех аспектов наблюдений, включая тщательное моделирование атмосферы Земли, которая влияет на приходящие радиоволны. Доктор Рид посвятил много лет своей жизни достижению цели, на которой можно было бы выполнять такие программы.
На протяжении многих лет эти действительно международные усилия были поддержаны исследовательской премией, врученной доктору Рейду Фондом Александра фон Гумбольдта. Сотрудничество с Шанхайской обсерваторией поддерживается совместной программой Общества Макса Планка, Академии наук Китая и Программы посетителей Смитсоновского института.
Первоисточник: Общество Макса Планка
