V roce 2013 nasadila Evropská kosmická agentura dlouho očekávanou kosmickou observatoř Gaia. Jako jedna z mála vesmírných observatoří příští generace, která se objeví před koncem desetiletí, strávila tato mise posledních několik let katalogizací přes miliardu astronomických objektů. Pomocí těchto dat astronomové a astrofyzici doufají, že vytvoří dosud největší a nejpřesnější 3D mapu Mléčné dráhy.
Přestože je téměř na konci své mise, většina jejích nejstarších informací stále přináší ovoce. Například pomocí počátečního uvolnění dat z mise se týmu astrofyziků z University of Toronto podařilo vypočítat rychlost, jakou Slunce obíhá Mléčnou dráhu. Z toho dokázali poprvé získat přesný odhad vzdálenosti mezi naším Sluncem a středem galaxie.
Astronomové si už nějakou dobu nejsou jisti, jak přesně je naše sluneční soustava od středu naší galaxie. Hodně z toho souvisí s faktem, že je nemožné na něj přímo dívat, a to z důvodu kombinace faktorů (tj. Perspektivy, velikosti naší galaxie a bariér viditelnosti). Výsledkem je, že od roku 2000 se oficiální odhady pohybovaly mezi 7,2 a 8,8 kiloparseců (~ 23 483 až 28 700 světelných let).
Pro jejich studium tým, který vedl Jason Hunt, Dunlap Fellow v Dunlap Institute pro astronomii a astrofyziku na University of Toronto - kombinoval počáteční vydání Gaie s údaji z experimentu RAdial Velocity Experiment (RAVE). Tento průzkum, který provedl mezi lety 2003 a 2013 australská astronomická observatoř (AAO), měřil polohy, vzdálenosti, radiální rychlosti a spektra 500 000 hvězd.
Více než 200 000 těchto hvězd bylo také pozorováno Gaia a informace o nich byly zahrnuty do jeho původního vydání dat. Jak vysvětlují ve své studii, která byla zveřejněna v Žurnál astrofyzikálních dopisů v listopadu 2016 použili toto k prozkoumání rychlostí, kterými tyto hvězdy obíhají kolem středu galaxie (vzhledem ke Slunci), a během procesu zjistili, že v jejich relativních rychlostech bylo zřejmé rozdělení.
Stručně řečeno, naše Slunce se pohybuje kolem centra Mléčné dráhy rychlostí 240 km / s (149 mi / s) nebo 864 000 km / h (536,865 mph). Někteří z více než 200 000 kandidátů se přirozeně pohybovali rychleji nebo pomaleji. Ale pro některé neexistoval žádný zjevný moment hybnosti, který připisovali těmto hvězdám, které se rozptylovaly na „chaotické dráze halo typu, když procházejí galaktickým jádrem“.
Jak Hunt vysvětlil v tiskové zprávě Dunlap Institute:
"Hvězdy s velmi blízkou nulovou úhlovou hybností by se vrhly do galaktického centra, kde by byly silně ovlivněny extrémními gravitačními silami tam přítomnými." To by je rozptýlilo do chaotických drah, které by je vedly daleko nad galaktickou rovinu a pryč od sousedství Slunce ... Měřením rychlosti, s níž se kolem naší galaxie otáčejí okolní hvězdy vzhledem ke Slunci, můžeme pozorovat nedostatek hvězd s konkrétním negativním relativní rychlost. A protože víme, že tento pokles odpovídá 0 km / s, říká nám, jak rychle se pohybujeme. “
Dalším krokem bylo zkombinovat tuto informaci se správnými výpočty pohybu Střelce A * - supermasivní černá díra, o které se předpokládá, že je ve středu naší galaxie. Poté, co korigovali svůj pohyb vzhledem k objektům v pozadí, byli schopni efektivně triangulovat vzdálenost Země od středu galaxie. Z toho odvodili rafinovanou vzdálenost odhadu 7,6 až 8,2 kpc - což se odhaduje na asi 24 788 až 26 745 světelných let.
Tato studie navazuje na předchozí práci, kterou provedli její spoluautoři - Prof. Ray Calberg, současný předseda katedry astronomie a astrofyziky na University of Toronto. Před lety on a prof. Kimmo Innanen z Katedry fyziky a astronomie na York University provedli podobnou studii pomocí měření radiální rychlosti ze 400 hvězd Mléčné dráhy.
Avšak začleněním dat z observatoře Gaia byl tým UofT schopen získat mnohem komplexnější soubor dat a významně omezit vzdálenost do galaktického centra. A to bylo založeno pouze na počátečních datech zveřejněných misí Gaia. Při pohledu do budoucna Hunt očekává, že další zveřejnění dat umožní jeho týmu a dalším astronomům vylepšit jejich výpočty ještě více.
„Konečné vydání Gaia na konci roku 2017 by nám mělo umožnit zvýšit přesnost našeho měření rychlosti Slunce na přibližně jednu km / s,“ řekl, „což zase výrazně zvýší přesnost našeho měření naší vzdálenosti od Galaktické centrum. “
S rozmístěním více vesmírných dalekohledů a observatoří nové generace můžeme očekávat, že nám poskytnou spoustu nových informací o našem vesmíru. Z toho můžeme očekávat, že astronomové a astrofyzici začnou osvětlovat řadu nevyřešených kosmologických otázek.
