For mange af os kan det se en betydelig overraskelse at se nøje i spejlet og træde på badeværelsets skala lige efter ferien. Højpræcisionsmålinger af Mælkevejen afslører, at vores galakse roterer omkring 100.000 miles i timen hurtigere end tidligere forstået. Denne stigning i hastighed, sagde Mark Reid fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, øger Mælkevejens masse med 50 procent. Den større masse betyder igen en større tyngdekrafttræk, der øger sandsynligheden for kollisioner med Andromeda-galaksen eller mindre galakser i nærheden. Så selvom vi er hurtigere, er vi også tungere og mere tilbøjelige til at blive udslettet. Øv bøv!
Forskerne bruger National Science Foundation's Very Long Baseline Array (VLBA) radioteleskop til at genskabe kortet over Mælkevejen. Ved at drage fordel af VLBAs enestående evne til at lave ekstremt detaljerede billeder gennemfører teamet et langvarigt program for at måle afstande og bevægelser i vores Galaxy. På det amerikanske astronomiske selskabs møde i Long Beach, Californien, sagde Reid, at de bruger trigonometrisk parallax til at foretage målingerne. ”Det er præcis, hvad landmænd bruger på Jorden til at måle afstande,” sagde han. ”Og dette er guldmålingsstandard inden for astronomi.”
Trigonometrisk parallax blev først brugt i 1838 til at måle den første stjerneafstand. Men med bedre teknologi er nøjagtigheden nu ca. 10.000 gange større.
Vores solsystem er omkring 28.000 lysår fra Mælkevejens centrum. På den afstand viser de nye observationer, at vi bevæger os omkring 600.000 miles i timen i vores galaktiske bane op fra det forrige skøn på 500.000 miles i timen.
Forskerne observerede 19 regioner med produktiv stjernedannelse over Galaxy. I områder inden for disse regioner styrker gasmolekyler naturligt forekommende radioemission på samme måde som lasere styrker lysstråler. Disse områder, kaldet kosmiske masere, fungerer som lyse vartegn for den skarpe radiovision af VLBA. Ved at observere disse regioner gentagne gange på tidspunkter, hvor Jorden er på modsatte sider af sin bane rundt om Solen, kan astronomerne måle den lille tilsyneladende forskydning af objektets position på baggrund af fjernere objekter.
Astronomerne fandt, at deres direkte afstandsmåling adskiller sig fra tidligere indirekte målinger, undertiden så meget som en faktor på to. De stjernedannende regioner, der huser de kosmiske masere, "definerer spiralarmene i galaksen," forklarede Reid. Måling af afstandene til disse regioner giver således en målestok til kortlægning af Galaxy's spiralstruktur.
De stjernedannende regioner er vist i de grønne og blå prikker på billedet ovenfor. Vores sol (og os!) Er hvor den røde cirkel er placeret.
VLBA kan fastlægge positioner på himlen så nøjagtigt, at den faktiske bevægelse af genstandene kan opdages, når de kredser om Mælkevejens centrum. Astronomerne er i stand til at tilføje bevægelsesmålinger langs synslinjen, bestemt ud fra forskydninger i frekvensen af masers 'radioemission, astronomerne til at bestemme de fulde 3-dimensionelle bevægelser i de stjernedannende regioner. Ved hjælp af disse oplysninger rapporterede Reid, at ”de fleste stjernedannende regioner ikke følger en cirkulær sti, når de kredser om Galaxy; i stedet finder vi dem bevæge sig langsommere end andre regioner og på elliptiske, ikke cirkulære kredsløb. ”
Forskerne tilskriver dette, hvad de kalder spiraldensitetsbølgechok, som kan tage gas i en cirkulær bane, komprimere den til dannelse af stjerner og få den til at gå ind i en ny, elliptisk bane. Dette, forklarede, hjælper med at styrke spiralstrukturen.
Reid og hans kolleger fandt også andre overraskelser. Måling af afstandene til flere regioner i en enkelt spiralarm gjorde det muligt for dem at beregne vinklen på armen. "Disse målinger," sagde Reid, "indikerer, at vores Galaxy sandsynligvis har fire, ikke to, spiralarme af gas og støv, der danner stjerner." Nylige undersøgelser fra NASAs Spitzer-rumteleskop tyder på, at ældre stjerner hovedsageligt bor i to spiralarme, hvilket rejser et spørgsmål om, hvorfor de ældre stjerner ikke vises i alle armene. At besvare dette spørgsmål, siger astronomerne, vil kræve flere målinger og en dybere forståelse af, hvordan Galaxy fungerer.
Så når vi ved, at vi er mere massive, hvordan kan vi sammenligne med andre galakser i vores kvarter? "I vores lokale gruppe af galakser blev Andromeda antaget at være den dominerende storesøster," sagde Reid på konferencen, "men vi er dybest set lige i størrelse og masse. Vi er ikke identiske tvillinger, men mere som broderlige tvillinger. Og det er sandsynligt, at de to galakser vil kollidere hurtigere end vi troede, men det afhænger af en måling af bevægelsen til siden, hvilket endnu ikke er gjort. ”
VLBA er et system med 10 radioteleskopantenner, der strækker sig fra Hawaii til New England og Caribien. Det har den bedste løsningskraft, af ethvert astronomisk værktøj i verden. VLBA kan rutinemæssigt fremstille billeder hundreder af gange mere detaljerede end dem, der er produceret af Hubble-rumteleskopet. VLBAs enorme resolutionsstyrke, ligesom det at være i stand til at læse en avis i Los Angeles fra New Yorks afstand, er det, der tillader astronomerne at foretage præcise afstandsbestemmelser.
Kilde: AAS, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
