Monille meistä tarkkaan peiliin katseleminen ja kylpyhuoneasteikolle astuminen heti lomien jälkeen voi paljastaa merkittävän yllätys. Linnunradan tarkkuusmittaukset paljastavat galaksin, joka pyörii noin 100 000 mailia tunnissa nopeammin kuin aiemmin ymmärrettiin. Tämä nopeuden nousu, sanoi Mark Reid Harvard-Smithsonian astrofysiikan keskuksesta, lisää Linnunradan massaa 50 prosentilla. Suurempi massa puolestaan tarkoittaa suurempaa painovoimaa, joka lisää törmäysten todennäköisyyttä Andromedan galaksin tai pienempien lähellä olevien galaksien kanssa. Joten vaikka olemme nopeampia, olemme myös raskaampia ja todennäköisemmin hävitettäviä. Bummer!
Tutkijat käyttävät Kansallisen tiedesäätiön erittäin pitkän lähtötason ryhmää (VLBA) radioteleskooppia Linnunradan kartan uusimiseen. Hyödyntämällä VLBA: n vertaansa vailla olevaa kykyä tehdä erittäin yksityiskohtaisia kuvia, joukkue toteuttaa pitkän aikavälin ohjelman etäisyyksien ja liikkeiden mittaamiseksi galaksissamme. Kalifornian Long Beachissä pidetyssä American Astronomical Society -kokouksessa Reid kertoi käyttävänsä mittauksiin trigonometristä parallaksia. "Tätä juuri maanmittaajat käyttävät maan päällä etäisyyksien mittaamiseen", hän sanoi. "Ja tämä on tähtitieteen kultamittausstandardi."
Trigonometristä parallaksia käytettiin ensimmäisen kerran vuonna 1838 ensimmäisen tähtien etäisyyden mittaamiseen. Paremmalla tekniikalla tarkkuus on kuitenkin nyt noin 10 000 kertaa suurempi.
Aurinkokuntamme on noin 28 000 valovuotta Linnunradan keskustasta. Tällä etäisyydellä uudet havainnot osoittavat, että olemme liikkeellä noin 600 000 mailia tunnissa galaktisella kiertoradallamme, edelliseen arvioon nähden 500 000 mailia tunnissa.
Tutkijat havaitsivat 19 aluetta, joissa hedelmällinen tähti muodostui galaksissa. Näiden alueiden alueilla kaasumolekyylit vahvistavat luonnossa esiintyvää radioaktiivista säteilyä samalla tavalla kuin laserit vahvistavat valonsäteitä. Nämä alueet, joita kutsutaan kosmisiksi masereiksi, ovat kirkkaita maamerkkejä VLBA: n terävälle radiovisioon. Tarkkailemalla näitä alueita toistuvasti silloin, kun maa on kiertoradallaansa vastakkaisilla puolilla aurinkoa, tähtitieteilijät voivat mitata objektin sijainnin lievän näkyvän siirtymisen kauempana olevien esineiden taustaa vasten.
Astronomit havaitsivat, että heidän suoran etäisyyden mittauksensa poikkesivat aikaisemmista epäsuorista mittauksista, joskus jopa kerroin kahdella. Tähtien muodostavat alueet, joissa on kosmiset maseerit, ”määrittelevät galaksin spiraalivarret”, Reid selitti. Näiden alueiden etäisyyksien mittaaminen tarjoaa siten mittapuun galaksin spiraalirakenteen kartoittamiseen.
Tähtien muodostavat alueet on esitetty vihreinä ja sinisinä pisteinä yllä olevassa kuvassa. Aurinko (ja me!) Ovat missä punainen ympyrä sijaitsee.
VLBA pystyy korjaamaan paikat taivaalla niin tarkasti, että esineiden todellinen liike voidaan havaita, kun ne kiertävät Linnunradan keskustaa. Lisäämällä liikkeen mittauksiin näkölinjaa pitkin, määritettynä masereiden radiosäteilyn taajuuden muutoksista, tähtitieteilijät kykenevät määrittämään tähtiä muodostavien alueiden täydet kolmiulotteiset liikkeet. Näitä tietoja käyttämällä Reid kertoi, että ”suurin osa tähtiä muodostavista alueista ei seuraa pyöreää reittiä kiertäessään galaksia; sen sijaan löydämme niiden liikkuvan hitaammin kuin muut alueet ja ellipsiisillä, ei pyöreillä kiertoradalla. "
Tutkijat omistavat tämän sille, mitä he kutsuvat spiraalitiheyden aallon iskuiksi, jotka voivat viedä kaasua pyöreällä kiertoradalla, puristaa sen tähteiksi ja saada sen siirtymään uudelle, elliptiseen kiertoradalle. He selittivät, että tämä auttaa vahvistamaan spiraalirakennetta.
Reid ja hänen kollegansa löysivät myös muita yllätyksiä. Etäisyyden mittaaminen useisiin alueisiin yhdessä spiraalivarressa antoi heille mahdollisuuden laskea varren kulma. "Nämä mittaukset", Reid sanoi, "osoittavat, että galaksissamme on todennäköisesti neljä, ei kahta, kaasun ja pölyn spiraalivarret, jotka muodostavat tähtiä." NASA: n Spitzer-avaruusteleskoopin äskettäiset tutkimukset viittaavat siihen, että vanhemmat tähdet sijaitsevat pääosin kahdessa spiraalivarressa, mikä herättää kysymyksen siitä, miksi vanhemmat tähdet eivät näy kaikissa käsivarsissa. Tähtitieteilijöiden mukaan tähän kysymykseen vastaaminen vaatii enemmän mittauksia ja syvempää ymmärrystä siitä, kuinka Galaxy toimii.
Joten nyt kun tiedämme olevan massiivisempi, miten voimme verrata naapurimaidemme muihin galakseihin? "Paikallisessa galaksiryhmässämme Andromedan ajateltiin olevan hallitseva iso sisko", kertoi Reid konferenssissa, "mutta olemme periaatteessa samankokoisia ja massaisia. Emme ole identtisiä kaksosia, vaan enemmän kuin veljeiset kaksoset. Ja todennäköisesti kaksi galaksia törmäävät nopeammin kuin luulimme, mutta se riippuu sivuttaisliikkeen mittauksesta, jota ei ole vielä tehty. "
VLBA on kymmenen radioteleskooppiantennin järjestelmä, joka ulottuu Havaijista Uuteen Englantiin ja Karibialle. Sillä on paras ratkaisuvoima kaikista maailman tähtitieteellisistä työkaluista. VLBA voi tuottaa rutiininomaisesti kuvia satoja kertoja yksityiskohtaisemmin kuin Hubble-avaruusteleskoopin tuottamat kuvat. VLBA: n valtava ratkaisemisvoima, joka on yhtä suuri kuin se, että pystyy lukemaan sanomalehteä Los Angelesissa New Yorkin etäisyydeltä, on se, mikä antaa tähtitieteilijöille mahdollisuuden tehdä tarkat etäisyydet.
Lähde: AAS, Harvard-Smithsonian Astrofysiikan keskus
