У 2013 році Європейське космічне агентство розмістило довгоочікувану космічну обсерваторію Гая. Як одна з небагатьох космічних обсерваторій нового покоління, яка відбуватиметься до кінця десятиліття, ця місія протягом останніх кількох років провела каталогізацію понад мільярд астрономічних об'єктів. Використовуючи ці дані, астрономи та астрофізики сподіваються створити найбільшу і найточнішу на сьогодні 3D-карту Чумацького Шляху.
Хоча це майже до кінця своєї місії, значна частина його найдавнішої інформації все ще приносить свої плоди. Наприклад, використовуючи початковий випуск даних місії, команді астрофізиків з університету Торонто вдалося обчислити швидкість, з якою Сонце обертається Чумацьким Шляхом. З цього вони вперше змогли отримати точну оцінку відстані між нашим Сонцем та центром галактики.
Деякий час астрономи не знали, наскільки точно знаходиться наша Сонячна система від центру нашої галактики. Значна частина цього пов'язана з тим, що неможливо переглянути його безпосередньо через поєднання факторів (тобто перспективи, розміру нашої галактики та бар'єрів видимості). Як результат, з 2000 року офіційні оцінки коливаються між 7,2 та 8,8 кілопарсексами (~ 23 483 до 28 700 світлових років).
Заради їх дослідження команда, яку очолив Джейсон Хант, науковий співробітник Данлапа з Інституту астрономії та астрофізики Данлапа в Університеті Торонто, поєднала початковий випуск Геї з даними експерименту швидкості RAdial (RAVE). Це дослідження, яке було проведено між 2003 та 2013 роками Австралійською астрономічною обсерваторією (AAO), вимірювало положення, відстані, радіальні швидкості та спектри 500 000 зірок.
Понад 200 000 цих зірок також спостерігали Гая, і інформація про них була включена до її початкового випуску даних. Як вони пояснюють у своєму дослідженні, яке було опубліковане в Журнал астрофізичних листів у листопаді 2016 року вони використали це для дослідження швидкостей, з якими ці зорі обходять центр галактики (відносно Сонця), і в ході цього процесу виявили, що спостерігається очевидний розподіл у їх відносних швидкостях.
Коротше кажучи, наше Сонце рухається навколо центру Чумацького Шляху зі швидкістю 240 км / с (149 миль / с), або 864 000 км / год (536,865 миль / год). Природно, що деякі з понад 200 000 кандидатів рухалися швидше чи повільніше. Але для деяких не було явного імпульсу кута, який вони приписували розсіянню цих зірок на «хаотичні орбіти орбіти, коли вони проходять через галактичне ядро».
Як пояснив Хант у прес-релізі Інституту Данлапа:
«Зірки з дуже близьким до нуля кутовим імпульсом занурились би в бік Галактичного центру, де на них би сильно впливали надзвичайні сили тяжіння, що там присутні. Це розсипало б їх на хаотичні орбіти, відводячи їх далеко над галактичною площиною та подалі від Сонячного мікрорайону ... Виміряючи швидкість, з якою довкола зірки обертаються навколо нашої Галактики відносно Сонця, ми можемо спостерігати відсутність зірок із специфічним негативом відносна швидкість. І оскільки ми знаємо, що цей занурення відповідає 0 км / сек, це говорить, у свою чергу, як швидко ми рухаємося ».
Наступним кроком було поєднання цієї інформації з правильними розрахунками руху Стрільця A * - надмасивна чорна діра, як вважається, знаходиться в центрі нашої галактики. Виправивши рух по відношенню до фонових об’єктів, вони змогли ефективно тріангулювати відстань Землі від центру галактики. Виходячи з цього, вони отримали уточнену відстань, яка оцінюється від 7,6 до 8,2 к.с. - що працює приблизно від 24 788 до 26 745 світлових років.
Це дослідження ґрунтується на попередній роботі співавторів дослідження - проф. Рея Кальберга, нинішнього кафедри кафедри астрономії та астрофізики Університету Торонто. Роки тому він та проф. Кіммо Іннанен з кафедри фізики та астрономії Йоркського університету провели подібне дослідження, використовуючи вимірювання радіальної швидкості від 400 зірок Чумацького Шляху.
Але, включивши дані з обсерваторії Гая, команда UofT змогла отримати набагато більш вичерпний набір даних і на значну кількість звузити відстань до галактичного центру. І це грунтувалося лише на початкових даних, оприлюднених місією Gaia. Забігаючи наперед, Хант передбачає, що подальший випуск даних дозволить його команді та іншим астрономам ще більше уточнити свої розрахунки.
"Остаточний випуск Gaia в кінці 2017 року повинен дати нам можливість збільшити точність нашого вимірювання швидкості Сонця приблизно до одного км / сек", - сказав він, "що, в свою чергу, значно підвищить точність нашого вимірювання відстані від Галактичний центр ».
Оскільки більше космічних телескопів і обсерваторій нового покоління розгорнуто, ми можемо очікувати, що вони нададуть нам велику кількість нової інформації про наш Всесвіт. І від цього можна очікувати, що астрономи та астрофізики почнуть світити світло на низку невирішених космологічних питань.
