Közelebb van a Perseus-spirálkar

Az új megfigyelések szerint mintegy feleakkora a távolság Földünk és a Tejútrendszer hozzánk legközelebb eső spirálkarja, a Perseus-kar között, mint korábban gondolták.

Tejútrendszerünk egy horgas spirálgalaxis, amelynek szerkezetét "innen belülről" nem egyszerű meghatározni. A probléma ahhoz hasonló, mint amikor egy erdő alakját kellene a fák sűrűjéből megállapítani. Emellett a csillagközi anyag sok fényt takar ki távcsöveink elől, és meg is változtatja, elnyeli és szórja a rajta áthaladó sugárzást. Így a Tejútrendszer szerkezetéről szinte kevesebbet tudunk, mint más csillagvárosok felépítéséről.

A spirálkarok távolságának meghatározására tett mérések két csoportba sorolhatók: egyrészt a fiatal és fényes csillagok sebességének mérésével közelíthetjük egy kar helyzetét, másrészt azok becsült valódi és megfigyelt fényességét hasonlíthatjuk össze. Ezek a fiatal égitestek jól jelzik az aktív csillagkeletkezés és a spirálkarok helyzetét. A két módszer azonban eltérő eredményt ad: a csillagok mozgása alapján mintegy 14 000 fényévnek, a csillagfejlődési modellek szerint végzett fényességbecsléssel csupán 7200 fényévnek adódott a Perseus-spirálkar távolsága.

A pontosabb távolságbecslés reményében egy nemzetközi csillagászcsoport elsőként használta a Hawaii-szigetek és a Karibi-térség között elhelyezkedő 10 darab, egyenként 25 méter átmérőjű rádiótávcsőből álló VLBA (Very Long Baseline Array) rádiótávcső-rendszert. Minden eddiginél nagyobb, 10 mikroívmásodperces felbontással sikerült feltérképezni a területet. Ez olyan részletességnek felel meg, mintha egy a Holdon álló emberről el tudnánk dönteni, hogy jobb vagy bal kezében tartja-e a lámpát.

Méréseik során a Perseus-karban található és nemrég született, W3OH jelzésű csillaghalmazt és környezetét térképezték fel, ahol számos metanol-mézernek nevezett sugárforrás található. Ezek a világűrben létrejövő sugárforrások a rádiótartományú sugárzást erősítik fel - ugyanazon elv alapján, ahogy a látható tartományban a lézerek működnek. Az égbolton megfigyelt látszólagos elhelyezkedésük alapján (a trigonometrikus parallaxis módszerével) könnyen meg lehetett határozni ezen objektumok pontos távolságát.

A VLBA eredményei alapján mintegy 2%-os hibával sikerült megállapítani a Perseus-kar távolságát, amely a korábbiaknál sokkal közelebbinek, mindössze 6400 fényévnek adódott. Mindezen felül a mérések segítségével azt is meghatározták, milyen sebességgel mozognak az egyes objektumok a vizsgált területen. Ismerve a W3OH pontos távolságát, a csoport egy háromdimenziós térképet készített az objektumok mozgásáról. Eredményeik szerint a W3OH lassabban kering a Tejútrendszer középpontja körül, mint a környező anyag, így pályája kissé elnyúlt, amelyen jelenleg éppen közeledik galaxisunk központja felé.

Galaxisunk spirálkarjai, a Nap, valamint a vizsgált a W3OH halmaz elhelyezkedése (fotó: Science)

A csoport számára további észlelési időt ajánlottak fel, hogy a VLBA-rendszerrel galaxisunk többi részét is hasonlóan feltérképezve pontosabb képet alkothassanak a Tejútrendszer szerkezetéről, emellett a galaxist körülvevő sötét anyag eloszlására is következtethessünk.