Droga Mleczna większa niż przypuszczano

Podczas spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego uczeni z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) zaprezentowali wyniki swoich najnowszych badań dotyczących wielkości Drogi Mlecznej. Okazało się, że nasza galaktyka nie jest mniejszą siostrą galaktyki Andromedy. Jej masa jest o około 50% większa, niż dotychczas sądziliśmy i obraca się o 161 000 kilometrów na godzinę szybciej. Nasz system słoneczny znajduje się w odległości około 28 000 lat świetlnych od centrum Drogi Mlecznej.

Ze zwiększoną masą wiążą się jednak niekorzystne zjawiska. Cięższa galaktyka wywiera silniejsze oddziaływanie grawitacyjne na swoje sąsiedztwo, a to z kolei zwiększa prawdopodobieństwo kolizji z inną galaktyką.

Badając Drogę Mleczną, naukowcy dowiedzieli się też więcej o formowaniu się gwiazd i planet. Thayne Currie z CfA poinformowała, że duże planety, takie jak Jowisz, musiały tworzyć się bardzo szybko. Prawdopodobnie proces ten trwał mniej niż 5 milionów lat. Badania grupy gwiazd NGC 2362 wykazały bowiem, że gwiazdy tej liczącej sobie właśnie 5 milionów lat grupy utraciły dyski protoplanetarne, a więc duże planety nie mogą się już formować. Proces tworzenia się wielkich planet jest więc bardzo szybki. Z kolei Elizabeth Humphreys z CfA przedstawiła dane świadczące o tym, że w pobliżu centrum Drogi Mlecznej mogą tworzyć się gwiazdy, pomimo istnienia tam czarnej dziury o masie 4 miliony razy większej, niż masa Słońca. Dotychczas sądzono, że w pobliżu tej dziury nie uformowały się żadne gwiazdy, jednak Humphreys we współpracy ze specjalistami z Instutut Maxa Plancka odkryła dwie protogwiazdy w odległości 7 i 10 lat świetlnych od centrum galaktyki.

Podczas pomiarów wielkości galaktyki naukowcy skupili się na tzw. kosmicznych maserach, czyli obszarach, w których formują się gwiazdy, a molekuły gazu w naturalny sposób wzmacniają fale radiowe. Za pomocą radioteleskopu VLBA obserwowano te obszary gdy Ziemia była po przeciwnych stronach swojej orbity. Nowy sposób prowadzenia obserwacji Drogi Mlecznej przez VLBA pozwolił na dokładne zmierzenie odległości i ruchu. Metoda pomiarowa korzysta z tradycyjnej triangulacji i nie jest zależna od żadnych założeń, takich jak np. jasność gwiazd - mówi Karl Menten z Instututu Maxa Plancka.

Nowe wyniki w znaczący sposób różniły się od wyników dotychczasowych, niebezpośrednich pomiarów. Okazało się, że odległości pomiędzy niektórymi obiektami są dwukrotnie większe, niż sądzono. Jako że regiony wykorzystane w roli maserów to po prostu ramiona galaktyki, można było dokładniej określić dzielące je odległości oraz prędkość obrotową.

Menten podkreśla, że trudno jest badać kształt Drogi Mlecznej. Na inne galaktyki można po prostu spojrzeć i określić ich kształt. Jednak, jako że znajdujemy się wewnątrz Drogi Mlecznej, jej kształt możemy poznać tylko dzięki pomiarom i tworzeniu na ich podstawie map.

Jako że VLBA może bardzo precyzyjnie "zakotwiczyć" swoje obserwacje w określonym punkcie nieboskłonu, możliwe jest wykrycie ruchu obiektów i zmierzenie ich prędkości dzięki badaniu różnicy w częstotliwości fal radiowych z maserów. Uczeni stworzyli na tej podstawie trójwymiarową mapę, z której dowiedzieli się, że większość obszarów, w których tworzą się gwiazdy, obraca się wolniej niż inne obszary, a ich orbita nie jest kołowa, a eliptyczna.

Kolejna niespodzianka czekała naukowców, gdy mierzyli odległości do poszczególnych obszarów w ramionach galaktyki. Okazało się, że składa się ona nie z dwóch, a najprawdopodobniej czterech głównych ramion. Co zaskakujące, tylko w dwóch z nich zaobserwowano stare gwiazdy. Naukowcy nie potrafią na razie wyjaśnić, dlaczego nie ma ich w pozostałych ramionach.

Droga Mleczna galaktyka ramię gwiazda masa maser VLBA