Astronomer bruger parallax til direkte at måle afstanden til et stjernedannende område på den modsatte side af vores Melkevejs galakse og næsten fordoble den forrige afstandsrekord.
Kunstnerens koncept med astronomers nye direkte måling, der kigger forbi Mælkevejens centrum, til ydersiden af vores galakse. Billede via Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF; Robert Hurt, NASA.
Vi kan se milliarder af lysår væk i rummet, og skøn afstandene til fjerne galakser via deres rødskift, men direkte målingerne er sværere. Astronomer bliver dog bedre til direkte målinger, og i dag (12. oktober 2017) annoncerede de, at de har brugt Very Long Baseline Array (VLBA) til at få en direkte måling til et stjernedannende område på den modsatte side af vores Mælke Vej. Det er imponerende, og disse astronomer sagde, at deres præstation næsten fordobler den forrige rekord for afstandsmåling i galaksen. Alberto Sanna fra Max-Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR) i Tyskland sagde i en erklæring:
Dette betyder, at vi ved hjælp af VLBA nu kan nøjagtigt kortlægge hele udstrækningen af vores galakse.
Disse astronomer målte en afstand på mere end 66.000 lysår til et stjernedannende område kaldet G007.47 + 00.05 på den modsatte side af Mælkevejen fra vores sol. Regionen er godt forbi galakseens centrum, som er omkring 27.000 lysår fjern. Den forrige rekord for en parallaxmåling var omkring 36.000 lysår. Sanna sagde:
De fleste af stjernerne og gasen i vores galakse ligger inden for denne nyligt målte afstand fra solen. Med VLBA har vi nu evnen til at måle tilstrækkelige afstande til nøjagtigt at spore galaksens spiralarme og lære deres ægte former.
Og det er spændende! Det er lidt som at være i stand til at se på os selv i et spejl for første gang.
Se større. | Denne kunstners koncept skildrer formen af vores egen Mælkevej-galakse, som i 2015, da det blev annonceret, at en ny undersøgelse viste 4 spiralarme til Mælkevejen. Bevæbnet med den nye evne til at foretage direkte målinger over store afstande i galaksen, vil astronomer fremadrettet være i stand til at udfylde - måske ændre - mange detaljer. Billede via NASA / JPL-Caltech / R. Hurt (SSC / Caltech)
Astronomernes erklæring forklarede:
Afstandsmålinger er afgørende for at forstå Mælkevejenes struktur. Det meste af vores galaksemateriale, der hovedsageligt består af stjerner, gas og støv, ligger inden i en fladskiven, hvor vores solsystem er indlejret. Fordi vi ikke kan se vores galakse med ansigtet, kan dens struktur, inklusive formen af dens spiralarme, kun kortlægges ved at måle afstande til genstande andre steder i galaksen.
Astronomerne brugte en tid-æret afstandsfindingsteknik - trigonometrisk parallax - først brugt i 1838 til at måle afstanden til en stjerne. Hvis du vil forstå parallax, skal du holde den ene finger foran din næse og lukke det ene øje og derefter det andet. Du kan se, at din finger ser ud til at skifte med hensyn til baggrundsobjekter. På samme måde kan astronomer se et skift i stjernernes position fra den ene side af Jordens bane til en anden. Derefter kan de bruge trigonometri til at beregne stjernernes afstand. Denne teknik gjorde det muligt for astronomer i 1800-tallet at begynde at måle afstanden til nærliggende stjerner. Parallax var derfor et af de første værktøjer, der blev anvendt af astronomer, som i sidste ende resulterede i vores moderne billede af universet.
Med parallax kunne man dog i starten kun måle de nærmeste stjerners afstande. Det skyldes, at jo større afstanden er, jo mindre er det observerede skift. Med tiden med avancerede teknologier har astronomer været i stand til at bruge parallax til direkte at måle større og større afstande. Til målingen på tværs af Mælkevejen anvendte de den kontinentbrede VLBA. Dette radioteleskopsystem består af 10 parabolantenner fordelt over Nordamerika, Hawaii og Caribien.
Det har evnen til at måle de minuscule vinkler, der er forbundet med store afstande. I dette tilfælde sagde disse astronomer:
... målingen var nogenlunde lig med en vinkelstørrelse på en baseball på månen.
VLBA-observationer målte afstanden til et område, hvor nye stjerner dannes. Sådanne regioner inkluderer områder, hvor molekyler af vand og methanol fungerer som naturlige forstærkere af radiosignaler - masere, radiobølgenækvivalent af lasere til lysbølger. Denne effekt gør radiosignalerne lyse og let observerbare med radioteleskoper. Karl Menten ved MPIfR kommenterede:
Mælkevejen har hundreder af sådanne stjernedannende regioner, der inkluderer masers, så vi har masser af 'mileposter' til at bruge til vores kortlægningsprojekt, men dette er specielt. Vi kigger hele vejen igennem Mælkevejen, forbi dens centrum, ud til den anden side.
Astronomerne sagde, at deres mål er at afsløre, hvordan vores egen galakse ser ud, hvis vi kunne forlade den, rejse ud måske en million lysår og se den med ansigtet snarere end langs dens disk. Denne opgave vil kræve mange flere observationer og meget omhyggeligt arbejde, men ifølge videnskabsmændene er værktøjerne til jobbet nu i hånden. Mark Reid fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CFA) forudsagde:
Inden for de næste 10 år skulle vi have et ret komplet billede.
Kunstnerens illustration af parallax-teknikken, der bruges til at bestemme afstand ved at måle vinklen på det tilsyneladende skift i et objekts position, set fra modsatte sider af Jordens bane rundt om solen. Billede via Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF; Robert Hurt, NASA.
Nederste linje: Astronomer brugte parallax til at få en direkte måling forbi midten af vores galakse, til Mælkevejens yderside.
Kilde: “Kortlægge spiralstruktur på ydersiden af Mælkevejen,” Alberto Sanna, Mark J. Reid, Thomas M. Dame, Karl M. Menten & Andreas Brunthaler, 13. oktober 2017, Videnskab.