I århundreder har astronomer studeret Mælkevejen for at få en bedre forståelse af dens størrelse og struktur. Og selvom moderne instrumenter har givet uvurderlige observationer af vores galakse og andre (som har gjort det muligt for astronomer at få et generelt billede af, hvordan det ser ud), har en virkelig nøjagtig model af vores galakse været undvigende.
For eksempel har en nylig undersøgelse foretaget af et team af astronomer fra National Astronomical Observatories of Chinese Academy of Sciences (NAOC) vist, at den store skala af Mælkevejen er ret skæv. Baseret på deres fund ser det ud til, at denne effekt bliver mere og mere tydelig, jo længere væk man ventures fra kernen.
Undersøgelsen, der beskriver deres fund for nylig, blev vist i det videnskabelige tidsskrift Natur, med titlen "Et intuitivt 3D-kort over den galaktiske varpes præcession sporet af klassiske Cepheids." Undersøgelsen blev ledet af Xiaodian Chen fra NAOCs Key Laboratory for Optical Astronomy og omfattede medlemmer fra Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics ved Peking University og China West Normal University.
For at nedbryde det består galakser som Mælkevejen af tynde skiver af stjerner, der kredser omkring en central bule en gang hvert par hundrede millioner år. I denne bule holder tyngdekraften fra hundreder af milliarder af stjerner og mørk materie galakens stof og gas sammen. I de yderste ydre dele af galaksen er hydrogenatomer, der udgør det meste af gasskiven, ikke længere begrænset til et tyndt plan.
Som Dr. Chen forklarede i en nylig pressemeddelelse fra Kavli Institute:
“Det er notorisk vanskeligt at bestemme afstande fra Solen til dele af Mælkevejens ydre gasskive uden at have en klar idé om, hvordan den disk faktisk ser ud. Vi har imidlertid for nylig offentliggjort et nyt katalog over periodiske variabelle stjerner kendt som klassiske Cepheider, for hvilke afstande så nøjagtige som 3 til 5% kan bestemmes..”
Classical Cephieds er en underklasse af Cephied Variables, en type stjerne, der er kendt for den måde, den pulserer regelmæssigt, og varierer i både diameter og temperatur. Dette frembringer ændringer i lysstyrke, der er forudsigelige med hensyn til periode og amplitude og gør dem meget nyttige til måling af galaktiske og kosmiske afstande.
Klassiske Cepheider er en bestemt type unge gule lysende giganter og supergiganter, der er 4 til 20 gange så massiv som vores sol og op til 100.000 gange så lysende. Dette indebærer, at de har korte levetider, der undertiden kun varer nogle få millioner år, før de tømmer deres brændstof. De oplever også pulsationer, der kan vare dage eller endda en måned, hvilket gør dem meget pålidelige til at måle afstanden til andre galakser.
Som Dr. Shu Wang fra Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics og medforfatter på papiret, sagde:
“Meget af vores Mælkevej er skjult af støv, hvilket gør det vanskeligt at måle afstanden til stjerner. Heldigvis kan observationer ved lange infrarøde bølgelængder omgå dette problem.”
Af hensyn til deres undersøgelse etablerede teamet en 3D Galactic Disk-model baseret på positionerne for 1.339 klassiske cephieds. Fra dette var de i stand til at give stærkt bevis for, at den galaktiske disk ikke er på linje med det galaktiske centrum. Faktisk, når den ses ovenfra, vises Mælkevejen's disk S-formet, med den ene side krummet op og den anden krummet nedad.
Sagde Macquarie Universitets professor Richard de Grijs, en senior medforfatter på papiret:
”Noget til vores overraskelse fandt vi, at i 3D vores Cepheid-stjerner og Mælkevejens gasdisk følger hinanden nøje. Dette giver ny indsigt i dannelsen af vores hjemmegalakse. Måske mere vigtigt fandt vi i Mælkevejenes ydre regioner, at den S-lignende stjerneskive er fordrejet i et gradvist snoet spiralmønster. ”
Disse fund minder om, hvad astronomer har observeret af et dusin andre galakser, som viste gradvist snoede spiralmønstre. Ved at kombinere deres resultater med disse iagttagelser konkluderede forskerne, at Mælkevejens spiralmønster sandsynligvis er forårsaget af rotationskraft (alias “drejningsmomenter”) af den indre disk.
Denne seneste undersøgelse har leveret et opdateret kort over vores galakas stjernebevægelser, der ville kaste lys over oprindelsen af Mælkevejen. Derudover kunne det også informere vores forståelse af galaksdannelse og kosmosets udvikling.
