Местоположенията на нашата Слънчева система и W3OH в нашата галактика. Кредит на изображението: Max Planck Society Увеличи
Спиралното рамо на Персей, най-близкото спирално рамо в Млечния път извън орбитата на Слънцето, е само на половината от Земята, както предполагаха някои предишни резултати. Международен екип от астрономи, включващ учени от Max-Planck-Institut за радиоастрономия (MPIfR), наскоро постигна най-точното измерване на разстоянието досега до рамото на Персей. Това беше направено с помощта на огромен масив от радиотелескопи в САЩ, наречен Very Long Baseline Array, наблюдавайки много светли петна в облаците от газ, които съдържат метилов алкохол в плацентарния материал, обграждащ новообразуваната звезда, наречена W3OH.
Д-р Сю Йе, астроном в обсерваторията в Шанхай, който сега работи в радиоастрономията Max-Planck-Institut и един от членовете на международния екип, който направи измерванията, заяви, че „ние измерваме разстоянието по най-простия и най-прекият метод в астрономията - по същество техниката, използвана от геодезистите, наречена триангулация. " По-специално, екипът използва променящата се точка на Земята, тъй като тя обикаля около Слънцето, за да образува един крак на триъгълник. Измервайки промяната във видимото положение на източника, те биха могли да изчислят разстоянието на източника чрез обикновена тригонометрия (което води до 6357 × bf? 130 светлинни години).
Този резултат решава дългогодишния проблем с разстоянието до тази спирална ръка. В миналото различните методи за измерване на разстоянието са били несъгласни с повече от фактор 2. Проф. Карл Ментен, друг член на екипа, заявява, че „това потвърждава разстоянията въз основа на очевидната светимост на младите звезди, но не е съгласен с разстоянията, основани на модел на въртене на Млечния път. Причината за разминаването е, че младите звезди в спиралната ръка на Персей неочаквано имат големи движения. "
Астрономите установили, че младата звезда не се движи по кръгова орбита около Млечния път, а се отклонява с 10% от кръговата. Той се върти по-бавно и „пада“ към центъра на Млечния път. Членът на екипа Джън Син-Ву от Университета Нанкин посочва, че „най-простото обяснение е, че облакът от газ, от който се е образувала звездата, е гравитационно привлечен от излишната маса материал в спиралното рамо на Персей“.
„Изследвания като нашето са първите стъпки за точното картографиране на Млечния път“, казва д-р Марк Рийд, член на екипа от Харвард-Смитсонианския център по астрофизика. „Установихме, че използваният от нас телескоп, много дългият изходен масив, може да измерва разстоянията с безпрецедентна точност - почти фактор 100 пъти по-добър от постигнатото по-рано.“ За да получи усещане за това измерване, човек може да визуализира човек, който стои на луната, държейки факла в протегнатата си ръка. Нека се върти около себе си като леден скатер, но само за един завой в рамките на една година. VLBA измерването е еквивалентно на измерването на движението на факела с точност, сравнима с размера на горелката.
Използваната техника е много дълга базова интерферометрия (VLBI), където наблюденията, направени с много телескопи, се комбинират, за да се постигне разделителна способност на изключително голям телескоп близо до размера на Земята. Телескопите VLBA се простират от Хавай над континенталните Съединени щати до Вирджинския остров Сейнт Крой, произвеждайки разделителната способност на телескоп с диаметър 8000 км. Докато VLBA има изключително висока разделителна способност, той изисква изключително ярки и много компактни радиоизточници като мазери за такива измервания (мазер е микровълновият еквивалент на лазер.) Наред с водата, метанолът е най-разпространената мазерна молекула, открита в звездни- образуващи региони. Спектралната линия на метанола, използвана за настоящия експеримент, е открита в хода на дисертацията на проф. Ментен през 80-те години. През 1988 г., докато работят с д-р Рийд, те провеждат първите VLBI наблюдения на метаноловите мазери; целта тогава също беше W3OH. „Още тогава мечтаехме за наблюдения като това“, казва Ментен.
Всъщност подобни наблюдения на VLBA са правени и върху водните мазери в W3OH. Това усилие, ръководено от Kazuya Hachisuka на MPIfR, даде разстояние, подобно на метанолите. „Прекрасно потвърждение!“ казва Хачисука. Екипът му включва също Рейд и Ментен и редица японски учени.
Наблюденията за метанол са само началото на много мащабен проект, който Рейд и Ментен са стартирали. Той ще определи разстоянията и движенията на метановите мазери по целия Млечен път. Беше му предоставен голям блок от време за наблюдение на VLBA. В допълнение към движенията по небето тези наблюдения също дават скоростта на звездата към или от наблюдателя чрез измерване на доплеровото изместване на метаноловите линии. Получените триизмерни движения ще предоставят уникални ограничения не само за въртенето на Млечния път, но и за разпределението на невижданата Тъмна Материя, която е постулирана за заобикалянето му.
Докато методът - проста тригонометрия - звучи основно, превръщането в практически резултати изисква цялостно разбиране на VLBA и всички аспекти на наблюденията, включително задълбочено моделиране на земната атмосфера, което влияе на входящите радиовълни. Д-р Рийд е посветил много години от живота си, за да достигне дотам, че програми като тази могат да се изпълняват.
През годините това наистина международно усилие бе подкрепено с награда за научни изследвания, предоставена на д-р Рийд от фондация „Александър фон Хумболт“. Сътрудничеството с обсерваторията в Шанхай се подкрепя от съвместна програма на Обществото Макс Планк, Китайската академия на науките и програмата за посетители на институцията Смитсонов.
Оригинален източник: Обществото на Макс Планк
