Czy Droga Mleczna jest jeszcze większa, niż myśleliśmy? Nowe obserwacje ujawniły, że ramiona spiralne naszej galaktyki mogą rozciągać się dalej i szerzej, niż wcześniej przypuszczaliśmy.
Spiralną strukturę Drogi Mlecznej odkryto ponad 175 lat temu w 1850 roku. Jednak nowe informacje mogą całkowicie zmienić nasze rozumienie naszego kosmicznego domu. Astronomowie przyjrzeli się nam na nowo Droga Mleczna galaktykę, wykorzystując dane z obserwatorium rentgenowskiego Chandra należącego do NASA i obserwatorium XMM-Newton Europejskiej Agencji Kosmicznej, i zebrali nowe, precyzyjne pomiary ramion spiralnych galaktyki. Odkryli, że jej ramiona spiralne rozciągają się dalej, niż kiedyś sądzono, co może zmienić nasze rozumienie struktury naszej galaktyki.
„Różnice są niewielkie, ale jakakolwiek rewizja tych odległości jest ważna, ponieważ mają one fundamentalne znaczenie dla zrozumienia naszej galaktyki” – współautorka Ilaria Fornasiero – napisano w oświadczeniu. „Może to na przykład oznaczać, że astronomowie będą musieli zrewidować szacunki masy galaktyki, ponieważ wpływa to na szerokość rozciągnięć ramion”.
Aby dokonać nowego pomiaru galaktycznego, badacze musieli wykazać się kreatywnością, korzystając z danych. Zmierzyli te kosmiczne odległości, obserwując światło rentgenowskie rozproszone przez pył w ramionach Drogi Mlecznej, które odbija się echem od rozbłysków gamma lub najpotężniejszych eksplozji we wszechświecie, które mają miejsce albo podczas zapadania się masywnych gwiazd, albo podczas zderzenia i łączenia się gwiazd neutronowych. Te masywne wybuchy energii mają miejsce daleko poza naszą galaktyką, ale ich światło rentgenowskie jest tak potężne, że może dotrzeć do obłoków pyłu w ramionach Drogi Mlecznej i odbić się od nich.
Badając średnice pierścieni światła rozszerzających się w wyniku tych eksplozji oraz obserwując, jak i gdzie odbijają się od pyłu Drogi Mlecznej, zespół był w stanie precyzyjnie wskazać, gdzie rozciągają się ramiona galaktyki.
„To bardzo bezpośredni sposób – oparty wyłącznie na geometrii – na precyzyjny pomiar odległości do ramion spiralnych Drogi Mlecznej” – stwierdziła w oświadczeniu główna autorka Beatrice Vaia, która kierowała badaniami jako doktorantka. „Większość innych metod opiera się na założeniach dotyczących rotacji Drogi Mlecznej, które w zewnętrznych obszarach naszej galaktyki stają się coraz bardziej niepewne”.
Zespół wykorzystał światło rentgenowskie z trzech różnych rozbłysków gamma, aby przyjrzeć się trzem ramionom spiralnym Drogi Mlecznej: ramionom Perseusza, Zewnętrznemu i Zewnętrznej Tarczy-Centaurusowi. Według nowych pomiarów zarówno zewnętrzne, jak i zewnętrzne ramię tarczy-centraura są o około dziesięć procent dalej, niż wcześniej sądzono.
Dzięki tym danym zespół był także w stanie zmierzyć grubość najdalszego ramienia Drogi Mlecznej, którego szerokość wynosiła około 3500 lat świetlnych. Uwzględniając szerokość ramienia, zespół miał pewność, że mierzył pełny wyprost ramienia, a nie tylko jedną konkretną chmurę pyłu, co jeszcze bardziej potwierdziło jego ustalenia.
Chociaż interesujące jest to, że ramiona Drogi Mlecznej rozciągają się nieco dalej i szerzej, niż wcześniej sądzono, te nowe odkrycia mogą mieć większe implikacje. W oparciu o te nowe pomiary astronomowie być może będą musieli ponownie zbadać naszą wiedzę na temat rozkładu masy, rotacji i ogólnej struktury naszej galaktyki. To ewoluujące zrozumienie może mieć wpływ na to, jak postrzegamy nie tylko strukturę, ale także ewolucję naszej galaktyki i poza nią.
Jednak tego badania nie można zbyt łatwo powtórzyć. Dzieje się tak dlatego, że rozbłyski gamma nie zdarzają się cały czas. Jeszcze rzadsze są rozbłyski, które możemy wyraźnie zobaczyć w naszej galaktyce.
„Polegamy na tym, że wszechświat zapewni nam te zdarzenia, a jak dotąd, w ciągu 25 lat, znaleźliśmy tylko kilka, które możemy wykorzystać” – stwierdziła w tym samym oświadczeniu współautorka Andrea Tiengo ze Scuola Universitaria Superiore IUSS Pavia. „To powiedziawszy, będziemy nadal szukać więcej”.
Ta praca była opisano w nowym badaniu opublikowano 19 czerwca w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics.
