Articles

Právě jsme zjistili, že Mléčná dráha ve skutečnosti není plochý disk

Naše galaxie si zřejmě opravdu ráda zařádí. Při několika příležitostech si užila Monster Mash; nyní byla přistižena při Twistu. Nová studie odhalila, že Mléčná dráha není pěkný, úhledný, plochý disk – na okrajích je pořádně pokřivená.

Často srovnáváme naši domovskou galaxii s naším sousedem, Andromedou. Andromeda je (pravděpodobně) větší než Mléčná dráha, ale obě galaxie jsou dost velké, obě jsou spirální a obě jsou přibližně stejně staré.

Protože žijeme uvnitř Mléčné dráhy, nemůžeme vlastně pozorovat její celý tvar – to by bylo jako sedět ve stojící ponorce a snažit se zjistit rozměry oceánu. Ale vzhledem k tomu, co víme o galaxiích obecně, dávalo až dosud smysl si myslet, že Mléčná dráha pravděpodobně vypadá trochu jako Andromeda se svými pěknými uspořádanými spirálními rameny.

Nyní astrofyzikové zjistili, že čím dále od galaktického středu cestujeme, tím více je disk Mléčné dráhy ve skutečnosti pokroucený a zkroucený. Její galaktická rovina není přímkou, ale připomíná spíše protáhlé písmeno S.

Zásluhu na tomto objevu mají nová měření vzdáleností hvězd ve vnějších oblastech galaxie.

„Je notoricky známé, že je obtížné určit vzdálenosti od Slunce k částem vnějšího plynného disku Mléčné dráhy, aniž bychom měli jasnou představu o tom, jak tento disk vlastně vypadá,“ řekl astronom Xiaodian Chen z Národních astronomických observatoří Čínské akademie věd (NAOC).

Jedním ze způsobů je použití typu hvězd zvaných proměnné cefeidy. Jedná se o velmi jasné hvězdy, které pulzují s přesnou frekvencí, což astronomům umožňuje vypočítat jejich absolutní hvězdnou velikost. To následně umožňuje vypočítat vzdálenosti těchto hvězd.

V optickém spektru může přesnému určení jasnosti bránit prach a plyn mezi námi a hvězdou, což znamená určitou nejistotu ve výsledných výpočtech vzdáleností.

Prachem však může proniknout infračervené záření, což umožňuje získat přesnější výsledek – proto vědci použili právě toto záření.

„Použili jsme nový katalog infračervených pozorování získaných pomocí kosmické observatoře WISE, abychom snížili vliv prachu a určili vzdálenosti našich cefeid s nejistotou menší než 3 až 5 procent – to je doposud bezprecedentní přesnost,“ uvedl pro Science Alert astrofyzik Richard de Grijs z Macquarie University v Austrálii.

„V kombinaci s jejich zdánlivou polohou na obloze jsme sestavili trojrozměrnou mapu Mléčné dráhy, jak ji sledují tyto cefeidy, kterou jsme porovnali s rozložením plynu.

„Ukázalo se, že se obě odchylují od plochého disku.“

Podotýká, že není neobvyklé, aby se spirální galaxie na okrajích deformovala, zejména atomární vodíkový plyn, který přesahuje hvězdný disk. Deformace Mléčné dráhy je zajímavá tím, že zahrnuje i hvězdy – a navíc mladé.

Ale podle de Grijse je ještě zajímavější, že disk Mléčné dráhy je zkroucený neboli precesovaný.

„Precese disku zřejmě naznačuje, že masivní vnitřní disk Mléčné dráhy mohl nutit vnější disk, aby následoval jeho rotaci, ale rotace vnějšího disku zaostává – to způsobuje zkroucení,“ řekl.“

„To jsme dříve u Mléčné dráhy neviděli, ale Frank Briggs to před několika lety zjistil u tuctu velkých spirálních galaxií v blízkém vesmíru. Kombinací jeho a našich výsledků se domníváme, že stejná dynamika je ve hře i v Mléčné dráze.“

Jde o výsledek, který nám umožní lépe pochopit trojrozměrnou strukturu i dynamiku naší galaxie a umožní nám stanovit horní hranici množství a rozložení hmoty v galaxii – což bude „obzvláště zajímavé v souvislosti s otázkou, kde se temná hmota nachází,“ řekl de Grijs.

Pomůže nám také lépe pochopit vztah a interakce Mléčné dráhy s jejími satelitními galaxiemi, konkrétně s Magellanovými mračny, a historii naší místní (groovské) vesmírné kapsy.

Výzkum týmu byl publikován v časopise Nature Astronomy.