Most fedeztük fel, hogy a Tejútrendszer valójában mégsem egy lapos korong
A galaxisunk nagyon szeret boogiezni. Többször is élvezte már a Monster Mash-t, most pedig a Twist-et is megcsinálta. Egy új tanulmány kimutatta, hogy a Tejútrendszer nem egy szép, tiszta, lapos korong – a szélei komolyan meggörbültek.
Galaxisunkat gyakran hasonlítjuk szomszédunkhoz, az Andromédához. Az Androméda (valószínűleg) nagyobb, mint a Tejútrendszer, de mindkét galaxis elég nagy, mindkettő spirálgalaxis, és mindkettő nagyjából egyidős.
Mivel a Tejútrendszer belsejében élünk, valójában nem tudjuk megfigyelni a teljes alakját – ez olyan lenne, mintha egy álló tengeralattjáróban ülve próbálnánk megfejteni az óceán méreteit. De figyelembe véve, amit általában a galaxisokról tudunk, eddig azt gondoltuk, hogy a Tejútrendszer valószínűleg egy kicsit úgy néz ki, mint az Androméda, szép, rendezett spirálkarjaival.
Most asztrofizikusok felfedezték, hogy minél távolabb megyünk a galaktikus középponttól, annál inkább eltorzul és elfordul a Tejútrendszer korongja. A galaktikus síkja nem egy egyenes vonal, hanem inkább egy hosszúkás S-re hasonlít.
A felfedezés a galaxis külső régióiban lévő csillagok új távolságméréseinek köszönhető.
“Közismerten nehéz meghatározni a távolságokat a Naptól a Tejútrendszer külső gázkorongjának részeihez anélkül, hogy világos elképzelésünk lenne arról, hogyan is néz ki valójában ez a korong” – mondta Xiaodian Chen csillagász, a Kínai Tudományos Akadémia Nemzeti Csillagászati Obszervatóriumának (NAOC) munkatársa.
Az egyik módszer a Cepheid változónak nevezett csillagtípus használata. Ezek nagyon fényes csillagok, amelyek pontos frekvenciával pulzálnak, ami lehetővé teszi a csillagászok számára, hogy kiszámítsák abszolút magnitúdójukat. Ez pedig lehetővé teszi a csillagok távolságának kiszámítását.
Az optikai spektrumban a köztünk és a csillag között lévő por és gáz akadályozhatja a fényesség pontos meghatározását, ami azt jelenti, hogy az így kapott távolságszámításokban van némi bizonytalanság.
Az infravörös sugárzás azonban képes áthatolni a poron, ami pontosabb eredményt ad – ezért a tudósok ezt használták.
“A WISE űrobszervatóriummal végzett infravörös megfigyelések új katalógusát használtuk fel, hogy csökkentsük a por hatását, és 3-5 százaléknál kisebb bizonytalansággal határozzuk meg a csefeidáink távolságát – ez eddig példa nélküli pontosság” – mondta Richard de Grijs asztrofizikus az ausztráliai Macquarie Egyetemről a Science Alertnek.
“Az égbolton való látszólagos elhelyezkedésükkel kombinálva elkészítettük a Tejútrendszer háromdimenziós térképét, amelyet ezek a csefeidák követnek, és összehasonlítottuk a gázeloszlással.”
“Mindkettő eltérni látszott a lapos korongtól.”
Megjegyzi, hogy nem szokatlan, hogy egy spirálgalaxis szélei torzulnak, különösen a csillagkorongon túlnyúló atomos hidrogéngáz. A Tejútrendszer görbületét az teszi olyan érdekessé, hogy csillagokat tartalmaz – ráadásul fiatal csillagokat.
De de Grijs szerint még érdekesebb, hogy a Tejútrendszer korongja csavarodott, vagyis precessziós.
“A korong precessziója arra utal, hogy a Tejútrendszer masszív belső korongja arra kényszeríthette a külső korongot, hogy kövesse annak forgását, de a külső korong forgása lemarad – ez okozza a csavarodást” – mondta.
“Ezt korábban nem látták a Tejútrendszer esetében, de Frank Briggs néhány évvel ezelőtt ezt találta egy tucat nagy spirálgalaxis esetében a közeli Univerzumban. Az ő és a mi eredményeinket kombinálva úgy gondoljuk, hogy ugyanez a dinamika játszódik le a Tejútrendszerben.”
Ez az eredmény jobb megértést ad mind galaxisunk háromdimenziós szerkezetéről, mind dinamikájáról, és lehetővé teszi, hogy felső határt szabjunk a galaxisban lévő anyag mennyiségének és eloszlásának – ami “különösen érdekes lesz azzal a kérdéssel összefüggésben, hogy hol található a sötét anyag” – mondta de Grijs.
Azt is segíteni fogja, hogy jobban megértsük a Tejútrendszer kapcsolatát és kölcsönhatásait a szatellitgalaxisokkal, különösen a Magellán-felhőkkel, valamint a mi helyi (groovás) űrzsebünk történetét.
A csapat kutatását a Nature Astronomy című folyóiratban publikálták.