Paljude jaoks võib peeglist tähelepanelikult vaadates ja vahetult pärast puhkust vannitoa skaalal astudes osutuda oluliseks üllatuseks. Linnutee ülitäpsed mõõtmised näitavad, et meie galaktika pöörleb umbes 100 000 miili tunnis kiiremini, kui varem aru saadi. See kiiruse tõus, tõdes Mark Reid Harvard-Smithsoniani astrofüüsika keskusest, suurendab Linnutee massi 50 protsenti. Suurem mass tähendab omakorda suuremat gravitatsioonilist tõmmet, mis suurendab kokkupõrgete tõenäosust Andromeda galaktika või väiksemate läheduses asuvate galaktikatega. Ehkki oleme kiiremad, oleme ka raskemad ja hävitatakse tõenäolisemalt. Põrutaja!
Teadlased kasutavad Linnutee kaardi uusversiooniks Riikliku Teadusfondi raadioteleskoopi Very Long Baseline Array (VLBA). Kasutades ära VLBA enneolematut võimet teha äärmiselt detailset pilti, viib meeskond läbi pikaajalise programmi, et mõõta meie galaktikas vahemaid ja liikumisi. Ameerika astronoomiaühingu kohtumisel Californias Long Beachis ütles Reid, et nad kasutavad mõõtmiste tegemiseks trigonomeetrilist parallaksi. "See on täpselt see, mida maamõõtjad kasutavad Maal kauguste mõõtmiseks," ütles ta. "Ja see on astronoomia mõõtmise kuldstandard."
Trigonomeetrilist parallaksi kasutati esimest korda 1838. aastal esimese tähekauguse mõõtmiseks. Parema tehnoloogia korral on täpsus nüüd aga umbes 10 000 korda suurem.
Meie päikesesüsteem asub Linnutee keskusest umbes 28 000 valgusaasta kaugusel. Uute tähelepanekute kohaselt liigume sellel kaugusel meie galaktilisel orbiidil kiirusega umbes 600 000 miili tunnis, võrreldes varasema hinnanguga 500 000 miili tunnis.
Teadlased vaatlesid Galaktikas 19 produtseeriva tähe moodustumise piirkonda. Nendes piirkondades tugevdavad gaasimolekulid looduslikult tekkivat raadioemissiooni samal viisil kui laserid tugevdavad valguskiiri. Neid piirkondi, mida nimetatakse kosmilisteks maseerideks, on VLBA terava raadiovisiooni visioon. Vaadeldes neid piirkondi korduvalt ajal, kui Maa on oma orbiidi vastaskülgedel ümber Päikese, saavad astronoomid mõõta objekti asukoha kerget nähtavat nihet kaugemate objektide taustal.
Astronoomid leidsid, et nende otsesed kauguse mõõtmised erinesid varasematest kaudsetest mõõtmistest, mõnikord isegi kahekordselt. Tärnide moodustavad piirkonnad, mis sisaldavad kosmilisi masereid, „määratlevad Galaktika spiraalharu”, selgitas Reid. Nendest piirkondadest kauguste mõõtmine annab seega mõõdupuu Galaktika spiraalstruktuuri kaardistamiseks.
Tärni moodustavad piirkonnad on ülaltoodud pildil roheliste ja siniste punktidega. Punane ring asub seal, kus asub meie päike (ja meie!).
VLBA saab fikseerida asukohad taevas nii täpselt, et objektide tegelik liikumine oleks tuvastatav, kui nad ringlevad Linnutee keskpunktist. Kui lisada mõõtmistel piki vaatejoont liikumisnäitajad, mis määratakse kindlaks vastavalt maserite raadioemissiooni sageduse muutustele, suudavad astronoomid kindlaks teha tähte moodustavate piirkondade 3-mõõtmelise liikumise. Seda teavet kasutades teatas Reid, et “enamus tähte moodustavaid piirkondi ei käi ringjoont mööda, kuna nad tiirlevad ümber galaktika; selle asemel leiame, et nad liiguvad aeglasemalt kui teised piirkonnad ja elliptilistel, mitte ringikujulistel orbiitidel. ”
Teadlased omistavad selle sellele, mida nad nimetavad spiraalse tiheduse-laine löökideks, mis võivad võtta ringikujulisel orbiidil gaasi, tihendada seda tähtede moodustamiseks ja põhjustada selle suunamise uude, elliptilisse orbiidile. Nad selgitasid, et see aitab spiraalstruktuuri tugevdada.
Ka Reid ja tema kolleegid leidsid muid üllatusi. Mitme piirkonna kauguse mõõtmine ühes spiraalharus võimaldas neil arvutada käe nurga. "Need mõõtmised," ütles Reid, "näitavad, et meie galaktikal on ilmselt neli, mitte kaks, gaasi ja tolmu spiraalharu, mis moodustavad tähti." NASA Spitzeri kosmoseteleskoobi hiljutised uuringud näitavad, et vanemad tähed asuvad enamasti kahes spiraalivarras, mis tõstatab küsimuse, miks vanemaid tähti ei esine kõigis harudes. Sellele küsimusele vastamine nõuab astronoomide sõnul rohkem mõõtmisi ja Galaktika toimimise sügavamat mõistmist.
Niisiis, kui nüüd teame, et oleme massilisemad, siis kuidas võrrelda meie naabruses asuvate teiste galaktikatega? "Meie kohalikus galaktikate rühmas arvati, et Andromeda on domineeriv suurõde," ütles Reid konverentsil, "kuid me oleme põhimõtteliselt võrdse suuruse ja massiga. Me ei ole identsed kaksikud, vaid pigem vennalikud kaksikud. Ja tõenäoliselt põrkub kaks galaktikat varem, kui me arvasime, kuid see sõltub külgsuunas liikumise mõõtmisest, mida pole veel tehtud. "
VLBA on 10 raadioteleskoobi antenni süsteem, mis ulatub Hawaiist Uus-Inglismaale ja Kariibi merele. Sellel on maailma kõigi astronoomiliste tööriistade parim lahutusvõime. VLBA suudab regulaarselt toota sadu kordi detailsemaid pilte kui Hubble'i kosmoseteleskoop. VLBA tohutu otsustav jõud, mis võrdub võimalusega lugeda ajalehte Los Angelesest New Yorgi kaugusest, on see, mis võimaldab astronoomidel teha täpsed kauguse määramised.
Allikas: AAS, Harvard-Smithsoniani astrofüüsika keskus
