Locațiile sistemului nostru solar și ale W3OH în galaxia noastră. Credit imagine: Max Planck Society Faceți clic pentru a mări
Brațul în spirală Perseus, cel mai apropiat braț spiral din Calea Lactee în afara orbitei Soarelui, se află la doar jumătate de distanță de Pământ, după cum sugerau unele rezultate anterioare. O echipă internațională de astronomi incluzând oameni de știință de la Radioastronomie Max-Planck-Institut (MPIfR) a realizat recent cea mai precisă măsurare a distanței până la brațul Perseus. Acest lucru s-a realizat prin utilizarea unei game largi de radiotelescoape din SUA, denumite Very Long Baseline Array, observând puncte foarte luminoase în nori de gaz care conțin alcool metilic în materialul placentar care înconjoară o stea nou formată numită W3OH.
Dr. Xu Ye, astronom în cadrul Observatorului Shanghai, care lucrează acum la Max-Planck-Institut pentru radioastronomie și unul dintre membrii echipei internaționale care a efectuat măsurătorile, a declarat că „am măsurat distanța prin cele mai simple și cea mai directă metodă în astronomie - în esență tehnica folosită de sondaje numită triangulație. ” Mai exact, echipa a folosit punctul de vedere schimbător al Pământului, deoarece orbitează Soarele pentru a forma un picior al unui triunghi. Măsurând schimbarea poziției aparente a unei surse, acestea ar putea calcula distanța sursei printr-o simplă trigonometrie (rezultând 6357 ?? bf? 130 ani-lumină).
Acest rezultat rezolvă problema îndelungată a distanței până la acest braț spiral. În trecut, diferite metode de măsurare a distanței au fost de acord cu mai mult de un factor de 2. Prof. Karl Menten, un alt membru al echipei, afirmă că „acest lucru confirmă distanțele bazate pe luminozitatea aparentă a stelelor tinere, dar nu este de acord cu distanțele bazate pe un model de rotație a Căii Lactee. Motivul discrepanței este că stelele tinere din brațul spiral al lui Perseus au mișcări neașteptat de mari. ”
Astronomii au descoperit că tânăra stea nu se mișcă pe o orbită circulară în jurul Căii Lactee, ci se abate cu 10% de la circular. Se rotește mai încet și „se prăbușește” spre centrul Căii Lactee. Membrul echipei Zheng Xing-Wu de la Universitatea Nanjing subliniază că „cea mai simplă explicație este că norul de gaze din care s-a format stea a fost atras gravitațional de excesul de masă de material din brațul spiral al lui Perseus.”
„Studii precum ale noastre sunt primii pași pentru a cartografia cu exactitate Calea Lactee”, spune dr. Mark Reid, membru al echipei de la Centrul de Astrofizică din Harvard-Smithsonian. „Am stabilit că radiotelescopul pe care l-am folosit, Matricea de bază foarte lungă, poate măsura distanțele cu o precizie fără precedent - aproape un factor de 100 de ori mai bun decât a fost realizat anterior.” Pentru a simți această măsurătoare, puteți vizualiza o persoană care stă pe lună, ținând o torță în mâna întinsă. Lasă-o să se învârtă ca ea, ca un zgârietor de gheață, dar făcând o singură rotație pe parcursul unui an. Măsurarea VLBA este echivalentă cu măsurarea mișcării lanternei cu o precizie comparabilă cu dimensiunea torței.
Tehnica folosită este interferometria de bază foarte lungă (VLBI), unde observațiile făcute cu numeroase telescoape sunt combinate pentru a obține rezoluția unui telescop extraordinar de mare aproape de dimensiunea Pământului. Telescoapele VLBA se întind de la Hawaii de-a lungul Statelor Unite continentale până la Insula Virgină din St. Croix, producând rezoluția unui telescop cu diametrul de 8000 km. În timp ce VLBA are o rezoluție extrem de ridicată, necesită surse de radio extrem de luminoase și foarte compacte, cum ar fi masere pentru astfel de măsurători (un maser este echivalentul cu microunde al unui laser.) Alături de apă, metanolul este cea mai răspândită moleculă maser găsită în stea. formând regiuni. Linia spectrală de metanol folosită pentru experimentul prezent a fost descoperită pe parcursul disertației prof. Menten în anii '80. În 1988, în timp ce lucrau cu Dr. Reid, au efectuat primele observații VLBI ale maselor de metanol; atunci ținta a fost și W3OH. „Deja atunci am visat la observații precum aceasta” spune Menten.
De fapt, observații VLBA similare au fost, de asemenea, făcute asupra maselor de apă din W3OH. Acest efort, condus de Kazuya Hachisuka, de la MPIfR, a dat o distanță similară cu cele ale metanolului. „O confirmare splendidă!” spune Hachisuka. Echipa sa include, de asemenea, Reid și Menten și o serie de oameni de știință japonezi.
Observațiile metanolului sunt doar începutul unui proiect la scară largă pe care Reid și Menten l-au inițiat. Acesta va determina distanțele și mișcările maserilor de metanol pe toată Calea Lactee. I s-a acordat un bloc mare de timp de observare VLBA. În plus față de mișcările de pe cer, aceste observații produc și viteza stelei spre sau departe de observator, prin măsurarea deplasării Doppler a liniilor de metanol. Mișcările tridimensionale rezultate vor genera constrângeri unice nu numai pe rotația Căii Lactee, ci și pe distribuția materiei întunecate nevăzute care este postulată pentru a o înconjura.
În timp ce metoda - trigonometria simplă - sună de bază, transformarea în rezultate practice necesită o înțelegere cuprinzătoare a VLBA și a tuturor aspectelor observațiilor, inclusiv modelarea completă a atmosferei Pământului care afectează undele radio primite. Dr. Reid și-a dedicat mulți ani din viață pentru a ajunge la punctul în care programele precum acesta poate fi realizat.
De-a lungul anilor, acest efort cu adevărat internațional a fost susținut de un premiu de cercetare acordat Dr. Reid de Fundația Alexander von Humboldt. Cooperarea cu Observatorul Shanghai este susținută de un program comun al Societății Max Planck, a Academiei Chineze de Științe și a Programului pentru vizitatori al Instituției Smithsonian.
Sursa originală: Max Planck Society
