Gadsimtiem ilgi astronomi ir pētījuši Piena ceļu, lai labāk izprastu tā lielumu un struktūru. Un, lai gan mūsdienu instrumenti ir devuši nenovērtējamus novērojumus par mūsu galaktiku un citiem (kas ļāva astronomiem iegūt vispārēju priekšstatu par to, kā izskatās), patiesi precīzs mūsu galaktikas modelis ir bijis nenotverams.
Piemēram, nesen veikts Ķīnas Zinātņu akadēmijas (NAOC) Nacionālo astronomisko observatoriju astronomu grupas pētījums parādīja, ka Piena ceļa lielizmēra struktūra ir diezgan sagrozīta. Balstoties uz viņu secinājumiem, šķiet, ka šis efekts kļūst arvien acīmredzamāks, jo viens no riskiem atrodas tālāk.
Pētījums, kurā sīki aprakstīti viņu atklājumi, nesen parādījās zinātniskajā žurnālā Daba, ar nosaukumu “Intuitīva 3D karte ar galaktisko šķēru precesiju, ko izseko klasiskie kefīdi”. Pētījumu vadīja Sjaodians Čens no NAOC Galvenās optiskās astronomijas laboratorijas, un tajā piedalījās locekļi no Pekinas universitātes Kavli astronomijas un astrofizikas institūta un Ķīnas Rietumu normālās universitātes.
Lai to sadalītu, tādas galaktikas kā Piena ceļš sastāv no plāniem zvaigžņu diskiem, kas riņķo ap centrālo izspiešanos reizi pāris simtos miljonu gadu. Šajā izliekumā simtiem miljardu zvaigžņu un tumšās vielas gravitācijas spēks satur galaktikas matēriju un gāzi kopā. Tomēr galaktikas tālu ārējos reģionos ūdeņraža atomi, kas veido lielāko daļu gāzes diska, vairs nav ierobežoti ar plānu plakni.
Kā doktors Čens paskaidroja nesenajā Kavli institūta paziņojumā presei:
“Ir ļoti grūti noteikt attālumus no Saules līdz Piena Ceļa ārējā gāzes diska daļām, ja nav skaidra priekšstata par šī diska izskatu. Tomēr nesen mēs publicējām jaunu periodiski mainīgo zvaigžņu katalogu, kas pazīstams kā klasiskie kefīdi, un kuru attālumu var noteikt no 3 līdz 5%.”
Klasiskie cefīdi ir Cephied mainīgo apakšklase, zvaigžņu tips, kas tiek atzīts par veidu, kā tas regulāri pulsē, mainoties gan diametrā, gan temperatūrā. Tas rada spilgtuma izmaiņas, kas ir paredzamas laika un amplitūdas ziņā, un padara tās ļoti noderīgas galaktisko un kosmisko attālumu mērīšanai.
Klasiskie kefīdi ir īpaša veida dzelteni spilgti milži un superģenti, kas ir 4 līdz 20 reizes masīvāki par mūsu sauli un līdz 100 000 reižu ir tik gaiši. Tas nozīmē, ka viņiem ir īss mūžs, kas dažreiz ilgst tikai dažus miljonus gadu pirms to degvielas iztukšošanas. Viņi piedzīvo arī pulsācijas, kas var ilgt dienas vai pat mēnesi, kas padara tos ļoti uzticamus attāluma mērīšanai līdz citām galaktikām.
Kā Dr Shu Wang no Kavli Astronomijas un astrofizikas institūta un līdzautors uz papīra sacīja:
“Lielu daļu mūsu Piena ceļa paslēpj putekļi, kas apgrūtina attāluma līdz zvaigznēm izmērīšanu. Par laimi, novērojumi pie ilga infrasarkanā viļņa garuma var apiet šo problēmu.”
Pētījuma nolūkos komanda izveidoja 3D galaktiskā diska modeli, kura pamatā bija 1393 klasiskā Kefīda pozīcijas. No tā viņi varēja sniegt pārliecinošus pierādījumus tam, ka galaktikas disks neatbilst galaktikas centram. Faktiski, skatoties no augšas, Piena Ceļa disks parādīsies S formas, ar vienu pusi liektu uz augšu, bet otru - uz leju.
Teica Makvīra universitātes profesors Ričards de Grijs, vecākais līdzautors uz papīra:
“Nedaudz par pārsteigumu, mēs atklājām, ka 3D formātā mūsu Cepheid zvaigznes un Piena ceļa gāzes disks cieši seko viens otram. Tas piedāvā jaunu ieskatu mūsu mājas galaktikas veidošanā. Varbūt vēl svarīgāk, Piena ceļa ārējos reģionos mēs atklājām, ka S veida zvaigžņu disks ir deformēts pakāpeniski savītā spirāles formā. ”
Šie atradumi atgādina to, ko astronomi novērojuši vēl ducim citu galaktiku, kuras parādīja pakāpeniski savītas spirālveida shēmas. Apvienojot savus rezultātus ar šiem novērojumiem, pētnieki secināja, ka Piena ceļa spirāles modeli, visticamāk, izraisa iekšējā diska rotācijas spiešana (pazīstama arī kā “griezes momenti”).
Šis jaunākais pētījums ir sniedzis atjauninātu mūsu galaktikas zvaigžņu kustību karti, kas varētu parādīt Piena ceļa pirmsākumus. Turklāt tas varētu sniegt informāciju arī par mūsu izpratni par galaktiku veidošanos un kosmosa attīstību.
