Наше Млечное Пути может быть больше, чем мы думали

Недавние наблюдения ставят под сомнение наши прежние представления о размерах Млечного Пути. Новые данные указывают на то, что спиральные руки нашей галактики могут простираться дальше и шире, чем мы предполагали ранее.

Спиральная структура Млечного Пути была открыта более 175 лет назад, в 1850 году. Однако новые данные могут кардинально изменить наше понимание этой космической обители. Астрономы использовали информацию от рентгеновской обсерватории NASA «Чандра» и обсерватории XMM-Newton Европейского космического агентства для получения точных измерений спиральных рук нашей галактики. Результаты показали, что спиральные руки простираются дальше, чем считалось раньше, что может изменить наше представление о структуре галактики.

«Различия невелики, но любое уточнение этих расстояний важно, поскольку они являются основополагающими для понимания нашей галактики», — отметила соавтор исследования Илария Форнасиеро. «Например, это может означать, что астрономам придется пересмотреть оценки массы галактики, так как это влияет на то, насколько широко простираются руки».

Для получения новых измерений исследователям пришлось применить креативный подход к данным. Они оценили космические расстояния, наблюдая за рентгеновским светом, рассеянным пылью в руках Млечного Пути, когда он отражался от гамма-всплесков — самых мощных взрывов во Вселенной, происходящих при коллапсе массивных звезд или слиянии нейтронных звезд. Эти мощные всплески энергии происходят далеко за пределами нашей галактики, но их рентгеновский свет способен достигать и отражаться от облаков пыли в руках Млечного Пути.

Изучая диаметры колец света, которые расширяются от этих взрывов, и наблюдая, как и где они отражаются от пыли Млечного Пути, команда смогла точно определить, где простираются руки галактики. «Это очень прямой способ — полагаясь только на геометрию — точно измерить расстояния до спиральных рук Млечного Пути», — сказала ведущий автор исследования Беатрис Вайа, которая руководила этой работой в качестве аспиранта. «Большинство других методов основываются на предположениях о том, как вращается Млечный Путь, что становится все более неопределенным в его внешних областях».

Команда использовала рентгеновский свет от трех различных гамма-всплесков, чтобы изучить три спиральные руки Млечного Пути: Персей, Внешнюю и Внешнюю-Щит-Центавр. Согласно новым измерениям, обе Внешняя и Внешняя-Щит-Центавр руки находятся примерно на десять процентов дальше, чем считалось ранее.

С помощью этих данных команда также смогла измерить толщину самой удаленной руки Млечного Пути, которая оказалась примерно 3,500 световых лет в ширину. Включив ширину руки в свои измерения, команда убедилась, что они оценивали полное расширение руки, а не только одно конкретное облако пыли, что дополнительно укрепило их выводы.

Эти новые находки могут иметь более широкие последствия. На основе новых измерений астрономам, возможно, придется пересмотреть наше понимание распределения массы, вращения и общей структуры галактики. Это развивающееся понимание может повлиять не только на структуру, но и на эволюцию нашей галактики и за ее пределами.

Тем не менее, данное исследование не так легко воспроизвести. Гамма-всплески происходят не постоянно, и еще реже мы можем наблюдать всплески, которые четко видны через нашу галактику. «Мы полагаемся на Вселенную, чтобы она предоставила нам эти события, и за 25 лет мы нашли лишь несколько, которые можем использовать», — добавила соавтор Андреа Тьенго из Университета IUSS Павия в том же заявлении. «Тем не менее, мы будем продолжать искать новые».

Это исследование было описано в новой статье, опубликованной 19 июня в журнале Astronomy & Astrophysics.