Розташування нашої Сонячної системи та W3OH у нашій галактиці. Кредит на зображення: Товариство Макса Планка Натисніть, щоб збільшити
Спіральна рука Персея, найближча спіральна рука в Чумацькому Шляху за межами орбіти Сонця, лежить лише наполовину від Землі, як показали деякі попередні результати. Міжнародна команда астрономів, включаючи вчених з радіоастрономії Max-Planck-Institut (MPIfR), нещодавно досягла найточнішого вимірювання відстані коли-небудь до гілки Персея. Це було зроблено за допомогою величезного масиву радіотелескопів у США під назвою Very Long Baseline Array, спостерігаючи дуже яскраві плями у хмарах, що містять метиловий спирт у плацентарному матеріалі, що оточує новостворену зірку W3OH.
Доктор Сю Є, астроном Шанхайської обсерваторії, який зараз працює в радіоастрономії Макса-Планка і один з членів міжнародної команди, яка проводила вимірювання, заявила, що «ми вимірювали відстань найпростішими і Найбільш прямий метод в астрономії - по суті, техніка, яку використовували геодезисти, називається тріангуляцією ». Зокрема, команда використовувала мінливу точку зору Землі під час обходу Сонця для формування однієї ноги трикутника. Виміряючи зміну видимого положення джерела, вони могли обчислити відстань джерела за допомогою простої тригонометрії (в результаті вийшло 6357 × bf? 130 світлових років).
Цей результат вирішує давню проблему відстані до цієї спіральної руки. У минулому різні методи вимірювання відстані не погоджувалися більш ніж в 2 рази. Проф. Карл Ментен, інший член команди, заявляє, що "це підтверджує відстані, засновані на явній світимості молодих зірок, але не згоден з відстані на основі модель обертання Чумацького Шляху. Причина розбіжності полягає в тому, що у молодих зірок у спіральній руці Персея несподівано великі рухи ».
Астрономи виявили, що молода зірка не рухається круговою орбітою навколо Чумацького Шляху, а відхиляється на 10% від кругової. Він обертається повільніше і «падає» до центру Чумацького Шляху. Член команди Чжен Сін-Ву з Нанкінського університету вказує, що "найпростішим поясненням є те, що хмара газу, з якої утворилася зірка, гравітаційно притягується надлишковою масою матеріалу в спіральній руці Персея".
"Такі дослідження, як наше, - це перші кроки до точного відображення Чумацького Шляху", - каже доктор Марк Рейд, член команди Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики. "Ми встановили, що використовуваний нами радіотелескоп" Дуже довгий базовий масив "може вимірювати відстані з небувалою точністю - майже в 100 разів кращим, ніж раніше." Щоб відчути це вимірювання, можна уявити людину, що стоїть на Місяці, тримаючи факел у простягнутій руці. Нехай вона обертається навколо себе, як льодохід, але робить лише один поворот протягом одного року. Вимір VLBA еквівалентний вимірюванню руху факела з точністю, порівнянною з розміром факела.
Використовувана методика - дуже довга базова інтерферометрія (VLBI), де спостереження, зроблені з багатьма телескопами, поєднуються для досягнення роздільної здатності надзвичайно великого телескопа майже на розмір Землі. Телескопи VLBA тягнуться від Гаваїв над континентальною частиною Сполучених Штатів до Віргінського острова Сент-Круа, створюючи дозвіл телескопа діаметром 8000 км. Хоча VLBA має надзвичайно високу роздільну здатність, він вимагає надзвичайно яскравих і дуже компактних радіоджерел, таких як мазери для таких вимірювань (мазер - мікрохвильовий еквівалент лазера.) Поряд з водою метанол є найпоширенішою мазерною молекулою, знайденою у зірках. формування регіонів. Спектральна лінія метанолу, що використовується для цього експерименту, була виявлена в ході дисертації професора Ментена у 1980-х роках. У 1988 році, працюючи з доктором Рейдом, вони провели перші спостереження VLBI за метаноловими мазерами; ціль тоді також була W3OH. "Вже тоді ми мріяли про такі спостереження", - каже Ментен.
Насправді подібні спостереження VLBA також були зроблені на водних мазерах у W3OH. Ці зусилля під керівництвом Казуя Хачісука MPIfR дали відстань, аналогічну металевим мазерам. "Чудове підтвердження!" каже Хачисука. До його команди також входять Рейд і Ментен та ряд японських вчених.
Спостереження за метанолом - це лише початок дуже масштабного проекту, який розпочали Рейд і Ментен. Він визначатиме відстані та рухи металевих мазерів по всьому Чумацькому Шляху. Було надано великий блок спостереження за часом VLBA. Окрім рухів на небі, ці спостереження також дають швидкість зірки до та віддалитися від спостерігача, вимірюючи доплерівський зсув метанолових ліній. Отримані в результаті тривимірні рухи створюватимуть унікальні обмеження не тільки щодо обертання Чумацького Шляху, але і щодо розподілу невидимої Темної матерії, яка постулюється для його оточення.
Хоча метод - проста тригонометрія - звучить основним, перетворення на практичні результати вимагає всебічного розуміння VLBA та всіх аспектів спостережень, включаючи ретельне моделювання атмосфери Землі, що впливає на вхідні радіохвилі. Доктор Рід присвятив багато років свого життя, щоб досягти такої точки, як такі програми, як ця, яку можна виконувати.
Протягом багатьох років ці справді міжнародні зусилля підтримувалися науково-дослідною премією, яку вручив доктор Рід Фондом Олександра фон Гумбольдта. Співпраця з Шанхайською обсерваторією підтримується спільною програмою Товариства Макса Планка, Китайської академії наук та Програмою відвідувачів інституту Смітсонів.
Оригінальне джерело: Товариство Макса Планка
