Umístění naší sluneční soustavy a W3OH v naší galaxii. Obrazový kredit: Max Planck Society Kliknutím zvětšíte
Spirální rameno Perseus, nejbližší spirální rameno v Mléčné dráze mimo sluneční dráhu, leží jen polovinu daleko od Země, jak naznačovaly některé předchozí výsledky. Mezinárodní tým astronomů včetně vědců z Max-Planck-Institutu pro Radioastronomie (MPIfR) nedávno dosáhl nejpřesnějšího měření vzdálenosti od ramene Perseus. Bylo to provedeno pomocí velkého množství rádiových dalekohledů v USA zvaných Very Long Baseline Array, pozorujících velmi jasné skvrny v oblacích plynu, které obsahují methylalkohol v placentárním materiálu obklopujícím nově vytvořenou hvězdu zvanou W3OH.
Dr. Xu Ye, astronom v Šanghajské observatoři, nyní pracuje v Max-Planck-Institutu pro Radioastronomie a jeden z členů mezinárodního týmu, který provedl měření, uvedl, že „měřili jsme vzdálenost nejjednodušším a nejpřímější metoda v astronomii - v podstatě technika používaná inspektory zvaná triangulace. “ Konkrétně tým použil měnící se vyhlídkový bod Země, když obíhal kolem Slunce, aby vytvořil jednu nohu trojúhelníku. Měřením změny zjevné polohy zdroje mohli vypočítat vzdálenost zdroje pomocí jednoduché trigonometrie (výsledkem bylo 6357? Bf? 130 světelných let).
Tento výsledek řeší dlouhodobý problém vzdálenosti od tohoto spirálového ramene. V minulosti byly různé metody měření vzdálenosti nesouhlaseny více než faktorem 2. Profesor Karl Menten, další člen týmu, uvádí, že „to potvrzuje vzdálenosti založené na zjevné jasnosti mladých hvězd, ale nesouhlasí s vzdálenostmi založenými na model rotace Mléčné dráhy. Důvodem nesrovnalosti je to, že mladé hvězdy ve spirálovém rameni Perseus mají nečekaně velké pohyby. “
Astronomové zjistili, že mladá hvězda se nepohybuje po kruhové oběžné dráze kolem Mléčné dráhy, ale odchyluje se od kruhové dráhy o 10%. Rotuje pomaleji a „padá“ směrem do středu Mléčné dráhy. Člen týmu Zheng Xing-Wu z Nanjingské univerzity zdůrazňuje, že „nejjednodušší vysvětlení je to, že oblak plynu, ze kterého se vytvořila hvězda, byl gravitačně přitahován nadměrným množstvím materiálu ve spirálovém rameni Perseus.“
"Studie, jako jsou ty naše, jsou první kroky k přesnému zmapování Mléčné dráhy," říká Dr. Mark Reid, člen týmu z Harvard-Smithsonianova centra pro astrofyziku. "Zjistili jsme, že radioteleskop, který jsme použili, Very Long Baseline Array, dokáže měřit vzdálenosti s bezprecedentní přesností - téměř 100krát lepší než dříve." Chcete-li získat cit pro toto měření, můžete si představit osobu stojící na Měsíci a držet pochodeň v natažené ruce. Nechte ji, aby se otočila jako ledová škrabka, ale během jediného roku se otočila pouze jednou. Měření VLBA odpovídá měření pohybu hořáku s přesností srovnatelnou s velikostí hořáku.
Použitá technika je velmi dlouhá základní linie (VLBI), kde se pozorování s mnoha dalekohledy kombinují, aby se dosáhlo rozlišení mimořádně velkého dalekohledu téměř velikosti Země. Dalekohledy VLBA se rozprostírají z Havaje přes kontinentální Spojené státy americké na Panenský ostrov St. Croix a vytvářejí rozlišení dalekohledu o průměru 8000 km. Zatímco VLBA má extrémně vysoké rozlišení, vyžaduje extrémně jasné a velmi kompaktní rádiové zdroje, jako jsou masery pro taková měření (maser je mikrovlnný ekvivalent laseru.) Spolu s vodou je metanol nejrozšířenější masérovou molekulou nalezenou ve hvězdných formující regiony. Metanolová spektrální čára použitá pro tento experiment byla objevena v průběhu disertační práce prof. Mentena v 80. letech 20. století. V roce 1988, když spolupracovali s Dr. Reidem, provedli první pozorování VLBI masers methanolu; cílem pak byl také W3OH. "Už tehdy jsme snili o takových pozorováních," říká Menten.
Ve skutečnosti byla podobná pozorování VLBA také učiněna u vodních masérů ve W3OH. Toto úsilí, vedené Kazuyou Hachisukou MPIfR, přineslo vzdálenost podobnou methanolovým masérům. "Skvělé potvrzení!" říká Hachisuka. Mezi jeho týmy patří také Reid a Menten a řada japonských vědců.
Methanolová pozorování jsou pouze začátkem velmi rozsáhlého projektu, který zahájili Reid a Menten. Určuje vzdálenosti a pohyby methanolových masérů po celé Mléčné dráze. Bylo jí uděleno velké blokovací období VLBA. Kromě pohybů na obloze tato pozorování také dávají rychlost hvězdy k pozorovateli nebo od něj měřením Dopplerova posunu methanolových linií. Výsledné trojrozměrné pohyby dodají jedinečná omezení nejen na rotaci Mléčné dráhy, ale také na distribuci neviditelné Temné hmoty, která je předpokládána, aby ji obklopila.
Zatímco metoda - jednoduchá trigonometrie - zní základní, transformace do praktických výsledků vyžaduje komplexní pochopení VLBA a všech aspektů pozorování, včetně důkladného modelování zemské atmosféry, která ovlivňuje příchozí rádiové vlny. Dr. Reid věnoval mnoho let svého života, aby dosáhl bodu, kdy programy, jako je tento, lze provádět.
V průběhu let bylo toto skutečně mezinárodní úsilí podporováno Výzkumnou cenou udělovanou Dr. Reidovi Nadací Alexandra von Humboldta. Spolupráce s observatořem v Šanghaji je podporována společným programem Společnosti Maxe Plancka, Čínské akademie věd a Návštěvnického programu Smithsonian Institution.
Původní zdroj: Max Planck Society
