Учёные измерели рекордное расстояние в Млечном Пути

Ученые использовали систему из 10 радиотелескопов в Нью-Мексико под названием Очень длинный базовый массив (Very Long Baseline Array (VLBA)), чтобы определить расстояние до яркой области звездообразования, расположенной на противоположной стороне Млечного Пути. Полученное значение почти вдвое превышает рекордное расстояние, измеренное ранее в нашей Галактике. 

Человечеству удалось обнаружить объекты на расстоянии 13,3 миллиарда световых лет, на самом краю наблюдаемой вселенной. Один световой год — это расстояние, которое свет проходит за год, равное около 10 триллионам километров. Так почему же так сложно измерить расстояние до объектов через Млечный Путь, который составляет всего 100 000 световых лет?

Причина связана с местоположением наблюдателя. Наша Солнечная система расположена примерно на полпути от края Галактики до ее центра, на одном из массивных спиральных рукавов, поэтому единственная точка обзора, которую мы имеем в Млечном Пути, находится в стороне. Это похоже на попытку нанести на карту лес, в котором вы находитесь, путем измерения расстояний между деревьями вокруг вас. Кроме того, вы не можете ходить в этих «лесах», потому что Земля в масштабах Галактики и человеческой жизни движется не настолько быстро, чтобы открыть землянину другую перспективу. Вот почему созвездия для нас выглядят так, как они выглядели тысячи лет назад.

Пыль, газ и звезды в галактическом диске заслоняют от нас далекие объекты так же, как деревья в лесу прячутся друг за друга, говорится в отчете Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO). Но мы можем поворачиваться, чтобы увидеть больше отдельных деревьев вокруг нас и посмотреть, как меняется видимая картинка. Это явление называется параллаксом, именно оно заставляет ваш палец «прыгать», когда вы держите его перед носом и смотрите на него попеременно то одним, то другим глазом.

По словам Тома Дэйма, исследователя из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Массачусетсе и соавтора новой работы, большинство расстояний в астрономии экстраполируются на основе данных о яркости разных объектов. Часто ученым приходится использовать одно расстояние для калибровки, чтобы измерить расстояние до объекта, расположенного дальше, и повторять этот процесс много раз. Но использование параллакса устраняет эту зависимость от знаний о других объектах. «Параллакс чудесным образом прямолинеен и базируется только на тригонометрии», — отмечает Дэйм.

Команда использовала этот метод для измерения расстояния до региона звездообразования под названием G007.47 + 00.05 на противоположной стороне Млечного Пути. С помощью телескопов VLBA ученые измерили видимый сдвиг региона в небе, если смотреть с противоположных точек на орбите Земли вокруг Солнца.

Результирующий скачок был примерно равен углу, который получился бы при наблюдении мяча на Луне с поверхности Земли, что соответствует расстоянию более 66 500 световых лет. Предыдущие рекордные расстояния, измеренные с помощью параллакса, составляли около 36 000 световых лет.

«Большая часть звезд и газа в нашей Галактике находится на этом новом измеренном расстоянии от Солнца, — сообщает Альберто Санна, ведущий автор исследования из Института радиоастрономии им. Макса Планка. — С VLBA мы теперь можем измерить достаточное расстояние, чтобы точно проследить спиральные рукава Галактики и узнать их истинные формы».

Объект G007.47 + 00.05 является мощным источником микроволн, которые проходят сквозь пыль и газ относительно неискаженными. Невероятная яркость региона связана с тем, что молекулы резонируют и усиливают свет молодой массивной звезды, расположенной поблизости. Система работает как микроволновый лазер, называемый мазером. «В этом случае мы оказались справа вдоль луча», — поясняет Дэйм.

Исследование было частью более крупного пятилетнего проекта под названием Bar and Spiral Structure Legacy Survey (BeSSeL), целью которого является картографирование дальней стороны Млечного Пути с использованием измерений параллакса этих источников мазера. «В течение следующих 10 лет мы должны получить достаточно полную картину», — отметил Марк Рейд, руководитель команды BeSSeL.