Хоча відомо, що Чумацький Шлях є галактикою спірального типу, ми не можемо точно визначити, як виглядають його рукави. Команда астрономів має підстави вважати, що вони набагато менш “рівні”, ніж вважалося раніше.

Найскладнішим завданням, що з ним стикаються астрономи при складанні мап нашої галактики, є визначення відстані до космічного об’єкта – зірки, туманності, або, найчастіше, зоряного скупчення. В останньому випадку на допомогу ученим приходять астрофізичні мазери – природні джерела мікрохвильового випромінювання, які, якщо знаходяться всередині таких скупчень, рухаються разом із матеріалом, з якого утворюються світила. Відстань до таких тіл вимірюють за допомогою методу паралаксу.

Однак що робити, якщо в регіоні, що вивчається, немає зоряного скупчення, або визначити відстань до нього не вдалося? У такому разі астрономи переходять на вивчення газових хмар й, зокрема, того, як вони рухаються. Вимірявши відстань, на яку хмара пересунулася за фіксований час, і знаючи швидкість обертання нашої галактики, можна обчислити, наскільки перша від нас віддалена. На жаль, і цей спосіб не є ідеальним: крім обертання навколо центру Чумацького Шляху, на пройдену газом відстань впливають й інші фактори, які складно врахувати, і що можуть суттєво знизити точність результатів.

Визначити, наскільки подібні випадкові рухи хмар впливають на наше уявлення про Чумацький Шлях, і скласти більш правильну його карту, взялася команда астрономів під керівництвом Джоша Піка, співробітника Інституту досліджень космосу за допомогою космічних телескопів. Для цього вчені звернули свою увагу не на газ, а на пил, який зазвичай знаходиться неподалік.

Тривимірні мапи пилу можна складати, досліджуючи кольори великих скупчень зірок. Що більше пилу знаходиться між зіркою та спостерігачем, то червонішою буде здаватися зірка проти її “природного” кольору. Пік та його команда порівняли відстані до рукава Персея, виміряні за допомогою цього методу, з відстанями, визначеними співвідношенням швидкостей, та виявили, що багато хмар насправді не лежать усередині рукава, а розкидані по області завширшки близько 10 000 світлових років.

Виявляється, рукави нашої галактики не такі довгі й тонкі, якими ми їх собі уявляли – принаймні у цьому її регіоні – а порізані на безформні шматочки. Є ймовірність, що зовнішні області Чумацького шляху більше схожі на галактику M 83 з її короткими, “порубаними” рукавами.

Хоча свою увагу вчені зосередили на околицях Чумацького Шляху, одна з членів команди Кетрін Цукер планує по-новому подивитися і на його внутрішні регіони. У її наміри входить створення тривимірних мап пилу, використовуючи результати інфрачервоних спостережень для вимірювання почервоніння до двох мільярдів зірок, що дозволить значно поглибити наші знання про центр нашої галактики.

Ще більше можливостей відкривається для вчених із запуском Космічного телескопа Ненсі Грейс Роман та початком робіт в Обсерваторії Вери К. Рубін у найближчі 20 років. Перший інструмент дозволить проводити спостереження усієї галактики в інфрачервоному діапазоні без перешкод від космічного пилу, а другий – досліджувати об’єкти з надзвичайно малою яскравістю у різних діапазонах довжин хвиль. Об’єднавши отримані з цих джерел дані, ми, можливо, нарешті зможемо скласти точну карту Чумацького Шляху.

Наукову роботу було схвалено до публікації у виданні The Astrophysical Journal.

Джерело: Hubblesite

Посилання на наукову працю (PDF): Burton’s Curse: The Impact of Bulk Flows on the Galactic Longitude-Velocity Diagram and the Illusion of a Continuous Perseus Arm