Droga Mleczna: kształt naszej galaktyki ujawnił się jako wypaczony i skręcony „S”

Ziemia znajduje się około 25 000 lat świetlnych od centrum Drogi Mlecznej, więc jeśli chodzi o nasze miejsce w naszej galaktyce, spędzamy czas na przedmieściach. Nasza pozycja w Drodze Mlecznej bardzo utrudnia astronomom policzenie liczby jej gwiazd i określenie jej kształtu. Do tej pory akceptowano, że nasza galaktyka ma kształt innych galaktyk spiralnych: płaskich jak naleśniki. Nowa mapa ujawnia jednak, że prawda jest znacznie bardziej pokręcona.

W badaniu opublikowanym w poniedziałek Astronomia przyrody zespół chińskich naukowców ogłosił, że Droga Mleczna jest w rzeczywistości ukształtowana w „skręcony wzór spiralny”, który wygląda szczególnie w kształcie litery S w zewnętrznych obszarach. Podczas gdy odległy widok Drogi Mlecznej może sprawiać wrażenie, że ktoś bada cienki dysk gwiazd, z dala od jego ciężkich grawitacyjnie obszarów wewnętrznych, są wypaczone krawędzie atomów wodoru, już nie ograniczone do płaskiej płaszczyzny.

Droga Mleczna ma setki miliardów gwiazd, centrum supermasywnej czarnej dziury i ogromną masę ciemnej materii - jest to moloch trzymany przez grawitacyjny „klej”. Zespół odpowiedzialny za nowy papier dodany do tego obrazu poprzez stworzenie Klasyczna baza danych cefeid. Są to młode gwiazdy, które są 20 razy masywniejsze niż słońce i do 100 000 razy jaśniejsze. Ponieważ gwiazdy te są tak jasne, służyły jako punkty kontaktowe na nowej trójwymiarowej mapie, kalibrując kształt galaktyki.

„Niezwykle trudno jest określić odległości od słońca do części zewnętrznego dysku gazowego Drogi Mlecznej, nie mając jasnego pojęcia, jak ten dysk wygląda tak naprawdę”, powiedział w poniedziałek dr Xiaodian Chen. „Niedawno jednak opublikowaliśmy nowy katalog dobrze zachowujących się gwiazd zmiennych, znanych jako klasyczne cefeidy, dla których można określić odległości tak dokładne, jak 3 do 5 procent”.

Na podstawie tych danych, używając wiarygodnych cefeid jako punktów odniesienia, Chen i jego zespół ekstrapolowali, że wypaczona spirala zewnętrznych grzbietów Drogi Mlecznej jest powiązana z siłami obrotowymi wirującymi z jej masywnego dysku wewnętrznego. Ten moment obrotowy wypacza zewnętrzne obszary, powodując, że galaktyka przybiera stopniowo skręcany wzór spiralny - im dalsze gwiazdy są od jej środka, tym bardziej skręca się jej dysk gwiazd.

Wszystko to sprawia, że ​​astronomowie widzieli rzadkie zjawisko w innych galaktykach - ale nie w naszym. Badania te, zdaniem starszego naukowca i współautora, dr Licai Deng, „dostarczają istotnej zaktualizowanej mapy do badań gwiezdnych ruchów naszej galaktyki i pochodzenia dysku Drogi Mlecznej”. Narodziny Drogi Mlecznej były miliardowy proces, który naukowcy wciąż pracują nad zrozumieniem, a ten obraz stał się nieco jaśniejszy

Abstrakcyjny: Dysk neutralny wodoru (H I) Drogi Mlecznej jest wypaczony i rozszerzony1,2. Jednakże brak dokładnych odległości opartych na H I uniemożliwił opracowanie dokładnego modelu dysku galaktycznego. Ponadto, zakres, w jakim morfologie dysku gwiezdnego i gazowego naszej Galaktyki są wzajemnie spójne, jest również niejasny. Klasyczne cefeidy, podstawowe wskaźniki odległości z dokładnością odległości 3–5% (ref. 3), dają wyjątkową możliwość opracowania intuicyjnego i dokładnego trójwymiarowego obrazu. Tutaj tworzymy solidny model Galactic Disk oparty na 1333 klasycznych cefeidach. Dostarczamy mocnych dowodów na to, że linia węzłów osnowy nie jest zorientowana w kierunku centrum galaktycznego - słońca. Zamiast tego odpowiada średniemu kątowi 17,5 ° ± 1 ° (formalny) ± 3 ° (systematyczny) i wykazuje wiodący wzór spiralny. Nasza Galaktyka podąża zatem za regułą Briggsa dla galaktyk spiralnych4, co sugeruje, że pochodzenie osnowy jest związane z momentami obrotowymi wymuszonymi przez masywny dysk wewnętrzny5. Dysk gwiezdny śledzony przez cefeidy podąża za dyskiem gazowym pod względem ich amplitud; dysk gwiezdny rozciąga się do co najmniej 20 kpc (ref. 6,7). Ta morfologia zapewnia kluczową, zaktualizowaną mapę do badań kinematyki i archeologii dysku galaktycznego.