Хотя известно, что Млечный Путь представляет собой галактику спирального типа, мы не можем точно определить, как выглядят его рукава. Команда астрономов имеет основания полагать, что они намного менее “гладкие”, чем считалось ранее.
Самой сложной задачей, с которой сталкиваются астрономы при составлении карт нашей галактики, является определение расстояния до космического объекта – будь то звезда, туманность или, чаще всего, звёздное скопление. В последнем случае на выручку учёным приходят мазеры – естественные источники микроволнового излучения, которые, если находятся внутри таких скоплений, движутся вместе с материалом, из которого образуются светила. Расстояние до таких тел измеряют при помощи метода параллакса.
Однако что делать, если в изучаемом регионе нет звёздного скопления, или же определить расстояние до него не удалось? В таком случае астрономы переключаются на газовые облака и, в частности, на то, как они движутся. Измерив расстояние, на которое облако переместилось за фиксированное время, и зная скорость вращения нашей галактики, можно напрямую вычислить, насколько оно от нас удалено. К сожалению, и этот приём не идеален: кроме вращения вокруг центра Млечного Пути, на пройденное газом расстояние влияют и другие факторы, которые сложно учесть, и которые могут существенно снизить точность результатов.
Определить, насколько сильно подобные случайные движения облаков влияют на наше представление о Млечном Пути, и составить более правильную его карту, взялась команда астрономов под руководством Джоша Пика, сотрудника Института исследований космоса с помощью космических телескопов. Для этого учёные обратили своё внимание не на газ, а на пыль, которая обычно находится неподалёку. Научная работа астрономов была одобрена к публикации в издании The Astrophysical Journal.
Трёхмерные карты пыли можно создавать, исследуя цвета больших скоплений звёзд, разбросанных по небу. Чем больше пыли находится между звездой и наблюдателем, тем более красной будет звезда по сравнению с её “естественным” цветом. Пик и его команда сравнили расстояния до рукава Персея, измеренные при помощи этого метода, с расстояниями, определёнными соотношением скоростей, и обнаружили, что многие облака на самом деле не лежат внутри рукава, а разбросаны по области шириной около 10 000 световых лет.
Оказывается, рукава нашей галактики не такие длинные и тонкие, какими мы их себе представляли – во всяком случае, в этом её регионе – а порезаны на бесформенные кусочки. Есть вероятность, что внешние области Млечного пути больше похожи на галактику M 83, с её короткими, “изрубленными” рукавами.
Хотя работа учёных была сосредоточена на окраинах Млечного Пути, одна из членов команды, Кэтрин Цукер, планирует по-новому взглянуть и на его внутренние регионы. В её намерения входит создание трёхмерных карт пыли, используя результаты инфракрасных наблюдений для измерения покраснения до двух миллиардов звёзд, что позволит значительно углубить наши знания про центр нашей галактики.
Ещё больше возможностей открываются для учёных с запуском космического телескопа им. Нэнси Грейс Роман и началом работ в обсерватории им. Веры К. Рубин в ближайшие 20 лет. Первый инструмент позволит проводить наблюдения всей галактики в инфракрасном диапазоне без помех от космической пыли, а второй – исследовать объекты с чрезвычайно малой яркостью в различных диапазонах длин волн. Объединив полученные из этих источников данные, мы, возможно, наконец-то сможем составить точную карту Млечного Пути.