VLBA-måling lover et komplet billede af Mælkevejen

Astronomer, der bruger National Science Foundations Very Long Baseline Array (VLBA) har direkte målt afstanden til et stjernedannende område på den modsatte side af vores Mælkevejsgalakse fra Solen. Deres præstation fordobler næsten den tidligere rekord for afstandsmåling i vores Galaxy.

"Det betyder at, ved hjælp af VLBA, vi kan nu nøjagtigt kortlægge hele udstrækningen af ​​vores galakse, " sagde Alberto Sanna, fra Max-Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR) i Tyskland.

Afstandsmålinger er afgørende for at forstå Mælkevejens struktur. Det meste af vores Galaxys materiale, hovedsageligt bestående af stjerner, gas, og støv, ligger inden i en fladtrykt skive, hvori vores solsystem er indlejret. Fordi vi ikke kan se vores Galaxy face-on, dens struktur, inklusive formen af ​​dens spiralarme, kan kun kortlægges ved at måle afstande til objekter andre steder i galaksen.

Astronomerne brugte en teknik kaldet trigonometrisk parallakse, første gang brugt i 1838 til at måle afstanden til en stjerne. Denne teknik måler det tilsyneladende skift i himmelpositionen for et himmelobjekt set fra modsatte sider af Jordens kredsløb omkring Solen. Denne effekt kan demonstreres ved at holde en finger foran ens næse og skiftevis lukke hvert øje - fingeren ser ud til at hoppe fra side til side.

Måling af vinklen på et objekts tilsyneladende skift i position på denne måde giver astronomer mulighed for at bruge simpel trigonometri til direkte at beregne afstanden til det pågældende objekt. Jo mindre vinkel, jo større afstand. VLBA, et kontinentdækkende radioteleskopsystem med ti parabolantenner fordelt over hele Nordamerika, Hawaii, og Caribien, kan måle de små vinkler forbundet med store afstande. I dette tilfælde, målingen var nogenlunde lig med vinkelstørrelsen af ​​en baseball på Månen.

De nye VLBA-observationer, lavet i 2014 og 2015, målt en afstand på mere end 66, 000 lysår til et stjernedannende område kaldet G007.47+00.05 på den modsatte side af Mælkevejen fra Solen, langt forbi galaksens centrum, omkring 27, 000 lysår væk. Den tidligere rekord for en parallaksemåling var omkring 36, 000 lysår.

"De fleste af stjernerne og gassen i vores galakse er inden for denne nyligt målte afstand fra Solen. Med VLBA, vi har nu evnen til at måle nok afstande til nøjagtigt at spore galaksens spiralarme og lære deres sande former, " sagde Sanna.

VLBA-observationerne målte afstanden til et område, hvor nye stjerner er ved at blive dannet. Sådanne områder omfatter områder, hvor molekyler af vand og methanol fungerer som naturlige forstærkere af radiosignaler - masere, radiobølgeækvivalenten til lasere til lysbølger. Denne effekt gør radiosignalerne lyse og let observerbare med radioteleskoper.

"Mælkevejen har hundredvis af sådanne stjernedannende områder, der inkluderer masere, så vi har masser af 'mileposts' at bruge til vores kortlægningsprojekt, men denne er speciel. Vi kigger hele vejen gennem Mælkevejen, forbi dets centrum, vej ud på den anden side, " sagde MPIfR's Karl Menten.

Astronomernes mål er endelig at afsløre, hvordan vores egen galakse ser ud, hvis vi kunne forlade den, rejse udad måske en million lysår, og se det ansigt til ansigt, snarere end langs skivens plan. Denne opgave vil kræve mange flere observationer og meget omhyggeligt arbejde, men, forskerne siger, værktøjerne til jobbet nu er ved hånden. Hvor lang tid vil det tage?

"Inden for de næste 10 år, vi burde have et ret komplet billede, " forudsagde Mark Reid fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CFA).

Sanna, Menten, og Reid arbejdede sammen med Thomas Dame fra CfA og Andreas Brunthaler fra MPIfR. Holdet rapporterede deres resultater i 13. oktober-udgaven af ​​tidsskriftet Videnskab .