Повечето учебници учат, че нашата галактика Млечният път прилича на плоска спирала с няколко видни рамена, които се въртят от центъра. Но нова, подробна 3-D карта на галактиката внася буквално обрат в това изображение. Оказва се, че галактиката не е плоска палачинка, а изкривена с краищата, извити над и под галактическата равнина.
Погледът на нашата собствена галактика всъщност е невъзможен. Досега най-отдалечените ни космически сонди почти не са напуснали собствената ни слънчева система и вероятно никога няма да напуснат галактиката, за да заснемат изображение от разстояние. Затова астрономите трябва да разчитат на моделиране, за да измислят нещата, използвайки телескопите и инструментите, с които разполагаме. Това е трудно, защото Земята е паркирана в малка спирална ръка на около 26 000 от центъра на галактиката, което прави трудно да се направи голяма снимка.
Елизабет Гибни от Nature съобщава, че преди това проучване най-добрите карти на Млечния път, който е с диаметър около 120 000 светлинни години, са използвали косвени измервания, като преброяване на звезди и екстраполиране на информация от други близки спирални галактики, които можем да видим. Но за това изследване изследователи от Варшавския университет използваха оптичния гравитационен експеримент за нагласяне на лещи в обсерваторията Лас Кампанас в Чили, за да анализират Цефеидите, група от звезди, които светят и затъмняват на предсказуем цикъл, директно измервайки техните разстояния.
В продължение на шест години екипът е каталогизирал 2341 Цефеиди, простиращи се в цялата галактика, като са направили 206 726 изображения на звездите. Наблюдавайки звезди от Земята, понякога е трудно да се разбере колко ярки са те в действителност. Супер ярка звезда, която е много далеч, може да изглежда неясна. Но изследователите знаят, че колкото по-бавно една звезда на Цефеид пулсира, толкова по-ярка е тя, което им позволява да изчислят истинската си, или присъща яркост. Сравнявайки нивото на яркостта на звездата с нейната видима яркост от Земята, изследователите успяха да определят разстоянието и триизмерното положение на всеки Цефеид с повече от 95 процента точност. Използвайки тези точки от данни, те начертаха позицията на цефеидите в цялата галактика, създавайки структурна карта. Изследването се появява в списание Science .
Изследователи, използващи други техники, са предположили, че Млечният път е изкривен и галактиката всъщност пламва по краищата. В близост до галактическия център той е широк около 500 светлинни години. В краищата е с дебелина около 3000 светлинни години. Тази нова визуализация потвърждава това изкривяване и пламък и показва, че те са доста значими.
„Ако можехме да видим нашата галактика отстрани, щяхме ясно да видим нейната деформация“, казва ръководителят на проучването Дорота Скоурон пред Джордж Дворски от Gizmodo . „Звезди, които са на 60 000 светлинни години от центъра на Млечния път, са на 5000 светлинни години над или под равнината на Галактиката. Това е голям процент. "
Така че защо нашата галактика е вид усукана? Надя Дрейк от National Geographic съобщава, че изкривените спираловидни галактики не са необичайни и астрономите са каталогизирали много, включително галактиката на сестрата-близнак на Млечния път Андромеда. Никола Дейвис от The Guardian съобщава, че колкото половината галактики във Вселената имат някаква степен на изкривяване, но обратите на Млечния път са по-големи от средните.
Не е напълно ясно какво е извило нашите краища, но изследователите подозират, че има общо с взаимодействията между галактиките в местната група, няколко десетки галактики и джудже галактики, струпани в рамките на 10 милиона светлинни години от Млечния път. „Смятаме, че деформацията може да е причинена от взаимодействия със спътникови галактики“, казва Скоурон на Дрейк. „Други идеи сочат взаимодействия с междугалактичен газ или тъмна материя.“
Новите данни могат също така да дадат известен поглед върху развитието на галактиката. Изследователите идентифицираха три петна на Цефеиди, които са на възраст само от 20 милиона до 260 милиона години, просто бебета в сравнение с най-старите звезди в галактиката, които са на възраст от 10 до 13 милиарда години. The Guardian's Davis съобщава, че най-младите звезди са по-близо до галактическия център, докато по-старите са по-далеч в спиралните рамена. Възможно е взаимодействието с преминаваща галактика джудже да е довело до появата им. Компютърните симулации показват, че за да се създаде моделът, в който се намират, преди 64 милиона, 113 милиона и 175 милиона години е трябвало да се случат някакви събития за образуване на звезди.
Xiaodian Chen от Националните астрономически обсерватории в Китайската академия на науките беше част от подобно проучване, публикувано през февруари, което също използва група Цефеиди за картографиране на 3-D структурата на Млечния път. Той смята, че тази карта е солидна. „Те по същество потвърдиха нашите по-ранни заключения относно 3-D формата на диска на Млечния път, включително неговото изгаряне във външните региони“, казва Чен. „Хубаво в потвърждаването на нашата работа е, че те използваха различен набор от данни, покриващ 2431 Цефеиди в сравнение с [нашите] 2330, наблюдавани с различен телескоп и чрез различни филтри. И все пак те намериха почти същия резултат, който е успокояващ! ”
Въпреки че тази нова карта е най-точната по отношение на разкриването на цялостната структура на галактиката, тя в никакъв случай не е най-подробният поглед към нашата галактика. Миналата година картографът на звездата Гая на Европейската космическа агенция пусна позицията и яркостта на 1, 7 милиарда звезди в непосредствения ни квартал в Млечния път и подробни данни за 2 милиона от тези звезди.
