С 18-го века астрономы знали, что наша Солнечная система встроена в огромный диск из звезд и газа, известный как Галактика Млечный Путь. С тех пор величайшие научные умы пытались получить точные измерения расстояния, чтобы определить, насколько велик Млечный Путь. Это было непростой задачей, поскольку тот факт, что мы встроены в диск нашей галактики, означает, что мы не можем просматривать его в лоб.
Но благодаря проверенной временем методике под названием тригонометрический параллакс, группа астрономов из Института радиоастрономии им. Макса Планка (MPIfR) в Бонне, Германия, и Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA) недавно смогли напрямую измерить расстояние до противоположной стороны Галактики Млечный Путь. Помимо исторического первенства, этот подвиг почти удвоил предыдущий рекорд по измерениям расстояний в нашей галактике.
Исследование, описывающее это достижение под названием «Картирование спиральной структуры на дальнем конце Млечного пути», недавно появилось в журнале. Наука. Под руководством Альберто Санны, исследователя из Института радиоастрономии им. Макса Планка, группа проверила данные очень длинной базовой линии (VLBA) Национальной радиоастрономической обсерватории, чтобы определить расстояние до области звездообразования на другой стороне нашей галактики. ,
Для этого команда опиралась на методику, впервые примененную Фридрихом Вильгельмом Бесселем в 1838 году для измерения расстояния до звезды 61 Лебедя. Этот метод, известный как тригонометрический параллакс, включает в себя просмотр объекта с противоположных сторон земной орбиты вокруг Солнца, а затем измерение угла видимого сдвига объекта в положении. Таким образом, астрономы могут использовать простую тригонометрию для расчета расстояния до этого объекта.
Короче говоря, чем меньше измеренный угол, тем больше расстояние до объекта. Эти измерения были выполнены с использованием данных из исследования стержня и спиральной структуры (BeSSeL), которое было названо в честь Фридриха Вильгельма Бесселя. Но в то время как Бессель и его современники были вынуждены измерять параллакс с использованием базовых инструментов, VLBA имеет десять тарелочных антенн, распределенных по Северной Америке, Гавайям и Карибскому бассейну.
Имея в своем распоряжении такой массив, VLBA способен измерять параллаксы с точностью, в тысячу раз превышающей точность измерений, выполненных астрономами во времена Бесселя. И вместо того, чтобы ограничиваться соседними звездными системами, VLBA способна измерять мельчайшие углы, связанные с огромными космологическими расстояниями. Как объяснила Санна в недавнем пресс-релизе MPIfR:
«Используя VLBA, мы теперь можем точно отобразить всю протяженность нашей Галактики. Большинство звезд и газа в нашей Галактике находятся на этом новом измеренном расстоянии от Солнца. С VLBA у нас теперь есть возможность измерить достаточно расстояний, чтобы точно отследить спиральные рукава Галактики и узнать их истинные формы ».
Наблюдения VLBA, которые проводились в 2014 и 2015 годах, измеряли расстояние до области звездообразования, известной как G007.47 + 00.05. Как и во всех областях звездообразования, этот содержит молекулы воды и метанола, которые действуют как естественные усилители радиосигналов. Это приводит к появлению мазеров (радиоволновой эквивалент лазеров), эффект, который делает радиосигналы яркими и легко наблюдаемыми с помощью радиотелескопов.
Этот конкретный регион расположен на расстоянии более 66 000 световых лет от Земли и на противоположной стороне Млечного пути относительно нашей Солнечной системы. Предыдущий рекорд измерения параллакса составлял около 36 000 световых лет, примерно на 11 000 световых лет дальше, чем расстояние между нашей Солнечной системой и центром нашей галактики. Как объяснила Санна, это достижение в радиоастрономии позволит проводить исследования, которые намного дальше, чем предыдущие:
«Большинство звезд и газа в нашей Галактике находятся на этом новом измеренном расстоянии от Солнца. С VLBA у нас теперь есть возможность измерить достаточно расстояний, чтобы точно отследить спиральные рукава Галактики и узнать их истинные формы ».
Сотни звездообразующих областей существуют в Млечном Пути. Но, как объяснил Карл Ментен, член MPIfR и соавтор исследования, это исследование было значительным из-за того, где оно находится. «Таким образом, у нас есть много« вех »для нашего картографического проекта», - сказал он. «Но этот особенный: смотреть сквозь Млечный путь, проходить через его центр, выходить на другую сторону».
В ближайшие годы Санна и его коллеги надеются провести дополнительные наблюдения G007.47 + 00.05 и других отдаленных звездообразующих областей Млечного Пути. В конечном счете, цель состоит в том, чтобы получить полное понимание нашей галактики, которая настолько точна, что ученые смогут наконец установить точные ограничения на ее размер, массу и общее количество звезд.
Теперь, имея в распоряжении необходимые инструменты, Санна и его команда даже предполагают, что полная картина Млечного Пути будет доступна примерно через десять лет. Представь это! Будущие поколения смогут изучать Млечный путь с той же легкостью, что и тот, который находится поблизости, и который они могут просматривать с ребра. В конце концов, все эти впечатления художника о нашем Млечном Пути будут в масштабе!
