Lokacije našeg Sunčevog sustava i W3OH u našoj galaksiji. Kreditna slika: Max Planck Society Kliknite za povećanje
Perseusova spiralna ruka, najbliža spiralna ruka u Mliječnom putu izvan Sunčeve orbite, nalazi se tek upola od Zemlje u odnosu na neke prethodne rezultate. Međunarodni tim astronoma, uključujući znanstvenike iz Max-Planck-Instituta za radioastronomiju (MPIfR), nedavno je postigao najpreciznije mjerenje udaljenosti do Perseusove ruke. To je učinjeno korištenjem ogromnog niza radio-teleskopa u SAD-u nazvanim veoma dugačkim polaznim nizom, promatrajući vrlo svijetle mrlje unutar oblaka plina koji sadrže metilni alkohol u posteljnom materijalu oko novoformirane zvijezde zvane W3OH.
Doktor Xu Ye, astronom u Šangajskoj opservatoriji, koji sada radi na Max-Planck-Institutu za radioastronomiju i jedan od članova međunarodnog tima koji je izvršio mjerenja, izjavio je da smo „mjerili udaljenost najjednostavnijim i najizravnija metoda iz astronomije - u osnovi tehnika koju geoderi koriste u obliku triangulacije. " Konkretno, tim je koristio promjenjivu točku Zemlje dok kruži oko Sunca kako bi oblikovao jednu nogu trokuta. Mjereći promjenu prividnog položaja izvora, oni mogu izračunati udaljenost izvora jednostavnom trigonometrijom (što rezultira 6357 × bf? 130 svjetlosnih godina).
Ovaj rezultat rješava dugogodišnji problem udaljenosti od ove spiralne ruke. U prošlosti se različite metode mjerenja udaljenosti ne slažu s više od faktora 2. Prof. Karl Menten, drugi član tima, kaže da „ovo potvrđuje udaljenosti na temelju prividne blistavosti mladih zvijezda, ali ne slaže se s udaljenostima na temelju model rotacije Mliječnog puta. Razlog odstupanja je taj što mlade zvijezde u spiralnoj ruci Perseja neočekivano imaju velike pokrete. "
Astronomi su otkrili da se mlada zvijezda ne kreće u kružnoj orbiti oko Mliječnog puta, već odstupa za 10% od kružne. Okreće se sporije i „pada“ prema središtu Mliječnog puta. Član tima Zheng Xing-Wu sa Sveučilišta Nanjing ističe da je "najjednostavnije objašnjenje to da je oblak plina iz kojeg je nastala zvijezda gravitacijski privlačen viškom mase materijala u Perseusovoj spiralnoj ruci."
„Studije poput naše su prvi koraci za precizno mapiranje Mliječnog puta“, kaže dr. Mark Reid, član tima iz Harvard-Smithsonian Centra za astrofiziku. "Ustanovili smo da radijski teleskop koji smo koristili, vrlo dugački osnovni niz, može mjeriti udaljenosti neviđenom točnošću - gotovo faktor 100 puta bolji od ranije postignutog." Da biste stekli osjećaj za ovo mjerenje, možete vizualizirati osobu koja stoji na mjesecu, držeći baklju u ispruženoj ruci. Pustite je da se okreće poput skatera za led, ali samo jedan okret tijekom jedne godine. VLBA mjerenje je ekvivalentno mjerenju kretanja baklje s točnošću koja je usporediva s veličinom baklje.
Korištena je tehnika Interferometrija vrlo duge polazne linije (VLBI), gdje se promatranja sa mnogim teleskopima kombiniraju kako bi se postigla razlučivost izuzetno velikog teleskopa gotovo veličine Zemlje. VLBA teleskopi protežu se od Havaja na kontinentalnom dijelu Sjedinjenih Država do Djevičanskog otoka St. Croix, proizvodeći razlučivost teleskopa promjera 8000 km. Iako VLBA ima izuzetno visoku razlučivost, zahtijeva izuzetno svijetle i vrlo kompaktne radio izvore kao što su maser za takva mjerenja (maser je mikrotalasni ekvivalent lasera.) Uz vodu, metanol je najrasprostranjenija maser-molekula pronađena u zvijezdama - formiranje regija. Spektralna linija metanola upotrijebljena za ovaj eksperiment otkrivena je tijekom disertacije prof. Mentena u 1980-im. 1988. godine, radeći s dr. Reidom, proveli su prva VLBI promatranja metaserskih uređaja; tada je meta bila i W3OH. "Već tada sanjali smo o opažanjima poput ovog", kaže Menten.
U stvari, slična zapažanja VLBA izvedena su i na vodenim maserima u W3OH. Taj je napor, predvođen Kazuya Hachisuka iz MPIfR-a, donio udaljenost sličnu metazerima za stvaranje metanola. "Sjajna potvrda!" kaže Hachisuka. Njegov tim čine i Reid i Menten te niz japanskih znanstvenika.
Promatranja metanola samo su početak velikog opsežnog projekta koji su Reid i Menten pokrenuli. Odredit će udaljenosti i pokrete metasera s metanolom po Mliječnom putu. Dodijeljen je veliki blok VLBA promatrajući vrijeme. Osim gibanja na nebu, ta promatranja također daju brzinu zvijezde prema promatraču ili dalje mjereći doplerovim pomakom linija metanola. Rezultirajući trodimenzionalni prijedlozi dovest će do jedinstvenih ograničenja ne samo rotacije Mliječnog puta, već i distribucije nevidljive Tamne Materije koja je postavljena da je okružuje.
Iako metoda - jednostavna trigonometrija - zvuči osnovno, transformacija u praktične rezultate zahtijeva sveobuhvatno razumijevanje VLBA i svih aspekata opažanja, uključujući temeljito modeliranje Zemljine atmosfere koja utječe na dolazne radio valove. Doktor Reid posvetio je mnogo godina svog života kako bi dostigao točku u kojoj se programi poput ove mogu izvoditi.
Tijekom godina ovaj zaista međunarodni napor podržao je istraživačku nagradu koju je dr. Reidu dodijelila zaklada Alexander von Humboldt. Suradnja sa Šangajskom opservatorijom podržana je zajedničkim programom društva Max Planck, Kineske akademije znanosti i programa za posjetitelje Instituta Smithsonian.
Izvorni izvor: Društvo Max Planck
