NASA’s Chandra исследует Млечный Путь на расстоянии вытянутой руки - Научные исследования NASA

Новый результат, полученный с помощью рентгеновской обсерватории NASA Chandra, показывает, что внешние спиральные рукава в галактике Млечный Путь могут быть шире, чем считалось ранее. Это открытие может привести астрономов к пересмотру их понимания структуры нашей домашней галактики.

Команда астрономов сделала это открытие, проведя точные измерения расстояний до облаков пыли в спиральных рукавах Млечного Пути, используя данные как NASA Chandra, так и XMM-Newton, миссии ESA (Европейского космического агентства) с участием NASA. Результаты описаны в новой статье, опубликованной в среду в журнале Astronomy & Astrophysics.

Исследователи определили расстояния, изучая кольца вокруг гамма-всплесков, одних из самых ярких всплесков света во Вселенной, которые возникают в результате коллапса массивных звезд или слияния нейтронных звезд. Они находятся на огромных расстояниях, далеко за пределами нашей галактики.

Эта техника измерения расстояний использует феномен световых эхо, когда свет от гамма-всплеска отражается от облаков пыли в спиральных рукавах. Диаметры колец в рентгеновских лучах дают расстояния до Земли, причем более крупные кольца образуются облаками пыли, находящимися ближе к нам.

"Это очень прямой способ — полагаясь только на геометрию — точно измерить расстояния до спиральных рукавов Млечного Пути", — сказала Беатриче Вайа, которая возглавила исследование, будучи аспиранткой в совместной программе между Scuola Universitaria Superiore IUSS Pavia и Университетом Тренто в Италии. "Большинство других методов основываются на предположениях о том, как вращается Млечный Путь, которые становятся все более неопределенными в внешних регионах нашей галактики."

Несмотря на столетнюю осведомленность о спиральных рукавах Млечного Пути, астрономы все еще работают над точной характеристикой его рукавов из-за положения Земли внутри одного из них. Пыль и газ также блокируют видимость других рукавов.

Исследователи использовали три различных гамма-всплеска, чтобы определить расстояния до трех спиральных рукавов в Млечном Пути. В порядке увеличения расстояний от Галактического центра это рукава Персея, Внешний и Внешний Скутум-Центавр. В направлении одного из всплесков они обнаружили, что как Внешний, так и Внешний Скутум-Центавр находятся примерно на 10% дальше, чем считали астрономы ранее.

"Различия невелики, но любое пересмотрение этих расстояний важно, поскольку они так фундаментальны для понимания нашей галактики", — сказала соавтор Илария Форназьеро, которая была аспиранткой в той же программе, что и ведущий автор. "Например, это может означать, что астрономам придется пересмотреть оценки массы галактики, поскольку это влияет на то, насколько широко растягиваются рукава."

Команда также использовала свои данные, чтобы оценить, что облако пыли в самом дальнем рукаве имеет ширину около 3,500 световых лет. Эти результаты показывают, что их измерения применимы к полной толщине спирального рукава, а не к случайному, изолированному облаку пыли, которое может не полностью представлять местоположение рукава.

Хотя эта техника обеспечила значительные улучшения в точности, по словам исследователей, может быть трудно использовать ее для дальнейших измерений, поскольку яркие гамма-всплески, которые видны через плоскость галактики, редки.

"Мы полагаемся на Вселенную, чтобы она предоставила нам эти события, и за более чем 25 лет мы нашли лишь несколько, которые можем использовать", — сказал соавтор Андреа Тьенго из Scuola Universitaria Superiore IUSS Pavia. "Тем не менее, мы продолжим искать больше."

Космический центр полетов NASA Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама, управляет программой Chandra. Центр рентгеновской обсерватории Чандра Смитсоновского астрофизического обсерватории контролирует научные операции из Кембриджа, штат Массачусетс, и полетные операции из Берлингтона, штат Массачусетс.

Эти результаты показывают, что их измерения применимы к полной толщине спирального рукава, а не к случайному, изолированному облаку пыли, которое может не полностью представлять местоположение рукава.

Идентификация положения спиральных рукавов Млечного Пути через рентгеновские световые эхо позволила астрономам использовать геометрию, а не предположения о вращении галактики, чтобы лучше понять структуру нашей галактики.