Kopš 18. gadsimta astronomi ir zinājuši, ka mūsu Saules sistēma ir iestrādāta plašajā zvaigžņu un gāzes diskā, kas pazīstams kā Piena ceļa galaktika. Kopš tā laika lielākie zinātniskie prāti ir centušies iegūt precīzus attāluma mērījumus, lai noteiktu, cik liels ir Piena ceļš. Tas nav bijis viegls uzdevums, jo fakts, ka esam iegulti mūsu galaktikas diskā, nozīmē, ka mēs to nevaram apskatīt.
Bet, pateicoties laika pārbaudītajai metodei, ko sauc par trigonometrisko parallaksi, astronomu komanda no Maksa Planka Radioastronomijas institūta (MPIfR) Bonā, Vācijā un Hārvarda-Smitsona astrofizikas centra (CfA) nesen spēja tieši izmērīt attālums līdz Piena ceļa galaktikas pretējai pusei. Papildus tam, ka tas bija pirmais vēsturiskais, tas ir gandrīz dubultojis iepriekšējo attāluma mērījumu rekordu mūsu galaktikā.
Nesen žurnālā parādījās pētījums, kurā aprakstīts šis sasniegums ar nosaukumu “Spirālas struktūras kartēšana Piena ceļa tālākajā pusē”. Zinātne. Maksima Planka radioastronomijas institūta pētnieka Alberto Sanna vadībā komanda izmantoja Nacionālās radioastronomijas observatorijas ļoti garā bāzes līnijas masīva (VLBA) datus, lai noteiktu attālumu līdz zvaigžņu veidošanās reģionam mūsu galaktikas otrā pusē .
Lai to izdarītu, komanda paļāvās uz tehniku, kuru 1838. gadā pirmo reizi izmantoja Freidrihs Vilhelms Besels, lai izmērītu attālumu līdz zvaigznei 61 Cygni. Pazīstams kā trigonometriskais paralakss, šī metode ietver objekta apskatīšanu no Zemes orbītas pretējām pusēm ap Sauli un pēc tam objekta redzamās pozīcijas maiņas leņķa mērīšanu. Tādā veidā astronomi spēj izmantot vienkāršu trigonometriju, lai aprēķinātu attālumu līdz šim objektam.
Īsāk sakot, jo mazāks ir izmērītais leņķis, jo lielāks ir attālums līdz objektam. Šie mērījumi tika veikti, izmantojot datus no bāru un spirālveida struktūras mantojuma (BeSSeL) apsekojuma, kurš tika nosaukts par godu Freidriham Vilhelmam Beselam. Bet, lai gan Bessels un viņa laikabiedri bija spiesti izmērīt paralaksu, izmantojot pamata instrumentus, VLBA ir desmit trauku antenas, kas izplatītas visā Ziemeļamerikā, Havaju salās un Karību jūras reģionā.
Ar šādu masīvu, kas ir tā rīcībā, VLBA spēj izmērīt paralēles ar tūkstošreiz lielāku precizitāti nekā tās, kuras Besela laikā veica astronomi. Tā vietā, lai aprobežotos ar tuvumā esošajām zvaigžņu sistēmām, VLBA spēj izmērīt mazos leņķus, kas saistīti ar milzīgajiem kosmoloģiskajiem attālumiem. Kā Sanna paskaidroja nesenā MPIfR paziņojumā presei:
“Izmantojot VLBA, mēs tagad varam precīzi kartēt visu mūsu Galaktikas apmēru. Lielākā daļa zvaigžņu un gāzes mūsu Galaktikā atrodas šajā nesen izmērītajā attālumā no Saules. Ar VLBA mums tagad ir iespēja izmērīt pietiekami daudz attālumu, lai precīzi izsekotu Galaktikas spirālveida rokas un uzzinātu to patiesās formas. ”
VLBA novērojumos, kas tika veikti 2014. un 2015. gadā, tika mērīts attālums līdz zvaigžņu veidošanās reģionam, kas pazīstams kā G007.47 + 00.05. Tāpat kā visos zvaigžņu veidošanās reģionos, arī šajā ir ūdens un metanola molekulas, kas darbojas kā dabiski radio signālu pastiprinātāji. Rezultātā veidojas maseri (lāzera radioviļņu ekvivalents) - efekts, kas padara radio signālus spilgtus un viegli novērojamus ar radioteleskopu palīdzību.
Šis konkrētais reģions atrodas vairāk nekā 66 000 gaismas gadu attālumā no Zemes un Piena ceļa pretējā pusē, salīdzinot ar mūsu Saules sistēmu. Iepriekšējais paralaksa mērījumu ieraksts bija aptuveni 36 000 gaismas gadu, aptuveni 11 000 gaismas gadu tālāk nekā attālums starp mūsu Saules sistēmu un mūsu galaktikas centru. Kā skaidroja Sanna, šis sasniegums radioastronomijā ļaus veikt apsekojumus, kas sasniedz daudz tālāk nekā iepriekšējie:
“Lielākā daļa zvaigžņu un gāzes mūsu Galaktikā atrodas šajā nesen izmērītajā attālumā no Saules. Ar VLBA mums tagad ir iespēja izmērīt pietiekami daudz attālumu, lai precīzi izsekotu Galaktikas spirālveida rokas un uzzinātu to patiesās formas. ”
Piena ceļā pastāv simtiem zvaigžņu veidojošu reģionu. Bet kā Karls Mentens - MPIfR loceklis un pētījuma līdzautors - paskaidroja, šis pētījums bija nozīmīgs tā atrašanās vietas dēļ. "Tātad mums ir daudz" atskaites punktu ", ko izmantot mūsu kartēšanas projektā," viņš teica. "Bet šis ir īpašs: visu laiku skatoties cauri Piena ceļam, pa tā centru, izejot uz otru pusi."
Nākamajos gados Sanna un viņa kolēģi cer veikt papildu novērojumus G007.47 + 00.05 un citos Piena ceļa tālākajos zvaigznes veidojošajos reģionos. Galu galā mērķis ir iegūt pilnīgu izpratni par mūsu galaktiku, tā ir tik precīza, ka zinātnieki beidzot varēs precīzi noteikt tās lieluma, masas un kopējā zvaigžņu skaita ierobežojumus.
Ar nepieciešamajiem instrumentiem, kas tagad ir rokā, Sanna un viņa komanda pat lēš, ka pilnīgs Piena ceļa attēls varētu būt pieejams apmēram desmit gadu laikā. Iedomājies šo! Nākamās paaudzes varēs Piena ceļu izpētīt ar tādu pašu vieglumu kā tas, kas atrodas netālu un kuru viņi var apskatīt no malas. Beidzot visiem māksliniekiem radīsies iespaids par mūsu Piena Ceļu.
