Протягом століть астрономи вивчали Чумацький Шлях, щоб краще зрозуміти його розміри та структуру. І хоча сучасні прилади давали безцінні спостереження за нашою галактикою та іншими (що дозволило астрономам отримати загальну картину того, як вона виглядає), справді точна модель нашої галактики була невловимою.
Наприклад, недавнє дослідження групи астрономів з Національних астрономічних обсерваторій Китайської академії наук (NAOC) показало, що масштабна структура Чумацького Шляху досить викривлена. Виходячи з їхніх висновків, здається, що цей ефект стає все більш очевидним, чим далі віддаляються одне підприємство.
Дослідження, в якому детально описуються їхні висновки, нещодавно з'явилось у науковому журналі Природа, під назвою "Інтуїтивно зрозуміла 3D-карта прецесії галактичної основи, простежена класичними цефеїдами". Дослідженням керував Сяодіан Чен з ключової лабораторії оптичної астрономії НАОК, і він включав членів Інституту астрономії та астрофізики Кавлі Пекінського університету та Західного нормального університету Китаю.
Щоб розбити його, галактики, як Чумацький Шлях, складаються з тонких дисків зірок, які обертаються навколо центральної виступу раз на кілька сотень мільйонів років. У цій вибуху гравітаційна сила сотень мільярдів зірок і темної речовини утримує речовину і газ галактики разом. Однак у далеких зовнішніх областях галактики атоми водню, що складають більшу частину газового диска, вже не обмежені тонкою площиною.
Як пояснив доктор Чень у нещодавній прес-заяві Інституту Кавлі:
“Як відомо, важко визначити відстань від Сонця до частин зовнішнього газового диска Чумацького Шляху, не маючи чіткого уявлення про те, як виглядає цей диск. Однак нещодавно ми опублікували новий каталог періодичних змінних зірок, відомих як класичні цефеїди, для яких можна визначити відстані, точні від 3 до 5%..”
Класичні кефіди - це підклас кефідних змінних, тип зірки, який відзначається тим, як регулярно пульсує, змінюючись як за діаметром, так і за температурою. Це призводить до змін яскравості, які можна передбачити за періодом та амплітудою, і робить їх дуже корисними для вимірювання галактичних та космічних відстаней.
Класичні цефеїди - це особливий тип молодих жовтих яскравих гігантів і надгігантів, які в 4–20 разів масивніші, ніж наше Сонце, і до 100 000 разів світліші. Це означає, що у них короткий термін служби, який іноді триває лише кілька мільйонів років, перш ніж вичерпати паливо. Вони також відчувають пульсації, які можуть тривати дні або навіть місяць, що робить їх дуже надійними для вимірювання відстаней до інших галактик.
Як заявив доктор Шу Ван з Інституту астрономії та астрофізики Кавлі та співавтор статті,
“Значна частина нашого Чумацького Шляху прихована пилом, що ускладнює вимірювання відстаней до зірок. На щастя, спостереження на довгих інфрачервоних довжинах хвиль можуть обійти цю проблему.”
Заради свого дослідження команда створила модель 3D-галактичного диска на основі позицій 1339 класичних кефідів. З цього вони змогли надати вагомих доказів того, що галактичний диск не відповідає галактичному центру. Насправді, якщо дивитися зверху, диск Чумацького Шляху виглядатиме S-образною формою, одна сторона вигнута вгору, а друга вигнута вниз.
Професор Університету Макквері Річард де Гріс, старший співавтор статті:
"Дещо на наше здивування, ми виявили, що в 3D наші зірки Цефеїд і газовий диск Чумацького Шляху слідують одна за одною. Це пропонує нові уявлення про формування нашої домашньої галактики. Мабуть, важливіше, що у зовнішніх регіонах Чумацького Шляху ми виявили, що S-подібний зоряний диск вигнутий у вигляді прогресивно витої спіралі.
Ці висновки нагадують те, що астрономи спостерігали з десятка інших галактик, які демонстрували прогресивно скручені спіральні візерунки. Поєднуючи свої результати з цими спостереженнями, дослідники дійшли висновку, що спіральний малюнок Чумацького Шляху, швидше за все, викликаний обертальним форсуванням (т.к. "крутний момент") внутрішнього диска.
Це останнє дослідження надало оновлену карту зоряних рухів нашої галактики, яка проливала б світло на витоки Чумацького Шляху. Більше того, це також може інформувати про наше розуміння утворення галактик та еволюції космосу.
