Alates 18. sajandist on astronoomid teadnud, et meie päikesesüsteem on manustatud Linnutee galaktikana tuntud suure tähtede ja gaasi ketasse. Sellest ajast alates on suurimad teadlased püüdnud saada täpset kauguse mõõtmist, et teha kindlaks, kui suur on Linnutee. See pole olnud kerge ülesanne, kuna asjaolu, et oleme oma galaktika kettale manustatud, tähendab, et me ei saa seda pealaest vaadata.
Kuid tänu ajaproovitud tehnikale, mida nimetatakse trigonomeetriliseks parallaksiks, suutsid Saksamaal Bonnis asuvas Max Plancki raadioastronoomia instituudi (MPIfR) ja Harvardi-Smithsoni astrofüüsikakeskuse (CfA) astronoomide meeskond hiljuti otse mõõta kaugus Linnutee galaktika vastasküljest. Lisaks ajaloolisele esimesele on see feat peaaegu kahekordistanud varasema kauguse mõõtmise rekordi meie galaktikas.
Seda saavutust kirjeldanud uuring pealkirjaga “Spiraalse struktuuri kaardistamine Linnutee ääres” ilmus hiljuti ajakirjas Teadus. Max Plancki raadioastronoomia instituudi teaduri Alberto Sanna juhtimisel tutvus meeskond riikliku raadioastronoomia vaatluskeskuse väga pika lähtejoone massiivi (VLBA) andmetega, et teha kindlaks kaugus tähtede moodustava piirkonnani meie galaktika teisel küljel .
Selleks tugines meeskond teele, mille Freidrich Wilhelm Bessel rakendas esmakordselt 1838. aastal, et mõõta kaugust tähest 61 Cygni. Trigonomeetrilise parallaksina tuntud tehnika hõlmab objekti vaatamist Maa orbiidi vastaskülgedest Päikese ümber ja seejärel objekti nähtava positsiooninurga nurga mõõtmist. Sel moel saavad astronoomid selle objekti kauguse arvutamiseks kasutada lihtsat trigonomeetriat.
Ühesõnaga, mida väiksem on mõõdetud nurk, seda suurem on kaugus objektist. Nende mõõtmiste läbiviimisel kasutati Freidrich Wilhelm Besseli auks nimetatud Bar- ja Spiral Structure Legacy (BeSSeL) uuringu andmeid. Ent kui Bessel ja tema kaasaegsed olid sunnitud mõõtma parallaksi põhivahendite abil, on VLBA-l kümme Põhja-Ameerikas, Hawaiil ja Kariibi mere piirkonnas asuvat antenniantenni.
Sellise massiivi abil on VLBA võimeline mõõtma paralleele tuhat korda suurema täpsusega kui Besseli aja astronoomid. Selle asemel, et piirduda lähedalasuvate tähesüsteemidega, on VLBA võimeline mõõtma tohutu kosmoloogilise kaugusega seotud miinusnurki. Nagu Sanna selgitas hiljutises MPIfR-i pressiteates:
„Kasutades VLBA-d, saame nüüd oma Galaktika kogu ulatuse täpselt kaardistada. Enamik meie galaktika tähti ja gaasi asub Päikesest äsja mõõdetud kaugusel. Tänu VLBA-le on meil nüüd võimalus mõõta piisavalt vahemaid, et Galaktika spiraalvarsi täpselt jälgida ja nende tegelikke kujundeid õppida. ”
2014. ja 2015. aastal tehtud VLBA vaatlustega mõõdeti kaugust tähte moodustavast piirkonnast, mida tuntakse kui G007.47 + 00.05. Nagu kõik tähte moodustavad piirkonnad, sisaldab see ka vee ja metanooli molekule, mis toimivad raadiosignaalide looduslike võimenditena. Selle tulemuseks on laserid (laserite raadiolaineekvivalent) - efekt, mis muudab raadiosignaalid heledaks ja raadioteleskoopide abil hõlpsasti jälgitavaks.
See konkreetne piirkond asub meie Päikesesüsteemi suhtes Maast enam kui 66 000 valgusaasta kaugusel ja Linnutee vastasküljel. Eelmine parallaksi mõõtmise rekord oli umbes 36 000 valgusaastat, umbes 11 000 valgusaastat kaugemal kui meie päikesesüsteemi ja galaktika keskpunkti vaheline kaugus. Nagu Sanna selgitas, võimaldab see raadiostronoomia saavutus uuringuid, mis jõuavad varasematest palju kaugemale:
„Enamik meie galaktika tähti ja gaasi asub Päikesest äsja mõõdetud kaugusel. Tänu VLBA-le on meil nüüd võimalus mõõta piisavalt vahemaid, et Galaktika spiraalvarsi täpselt jälgida ja nende tegelikke kujundeid õppida. ”
Linnutee piirkonnas on sadu tähti moodustavaid piirkondi. Kuid nagu selgitas MPIfR-i liige ja uuringu kaasautor Karl Menten, oli see uuring märkimisväärne selle asukoha tõttu. "Nii et meil on kaardistamisprojekti jaoks palju" verstaposte "," ütles ta. "Kuid see on eriline: vaadates kogu Linnutee läbi selle keskpunkti, väljapoole teisele poole."
Lähiaastatel loodavad Sanna ja ta kolleegid viia läbi täiendavaid vaatlusi G007.47 + 00.05 ja Linnutee teistest kaugetest tähte moodustavatest piirkondadest. Lõppkokkuvõttes on eesmärk saada täielik arusaam meie galaktikast, see on nii täpne, et teadlased suudavad lõpuks seada täpseid piiranguid selle suurusele, massile ja tähtede koguarvule.
Nüüd, kus vajalikud tööriistad käes, arvavad Sanna ja tema meeskond, et täielik ülevaade Linnuteest võiks olla saadaval umbes kümne aasta pärast. Kujuta ette! Tulevased põlvkonnad saavad Linnuteed uurida sama hõlpsalt kui see, mis asub läheduses ja mida nad saavad vaadata äärepealt. Lõpuks on kõigi nende kunstnike ettekujutus meie Linnuteest mõõtkavas!
