Najwyraźniej nasza galaktyka naprawdę lubi sobie pohulać. Przy kilku okazjach cieszyła się Monster Mash; teraz została przyłapana na robieniu Twista. Nowe badania ujawniły, że Droga Mleczna nie jest ładnym, schludnym, płaskim dyskiem – jest poważnie wypaczona na krawędziach.

Często porównujemy naszą rodzimą galaktykę z naszą sąsiadką, Andromedą. Andromeda jest (prawdopodobnie) większa od Drogi Mlecznej, ale obie galaktyki są dość duże, obie są galaktykami spiralnymi i obie są mniej więcej w tym samym wieku.

Ponieważ żyjemy wewnątrz Drogi Mlecznej, nie możemy obserwować jej pełnego kształtu – to byłoby jak siedzenie w nieruchomej łodzi podwodnej i próba określenia wymiarów oceanu. Ale biorąc pod uwagę to, co wiemy o galaktykach w ogóle, do tej pory sensowne było myślenie, że Droga Mleczna prawdopodobnie wygląda trochę jak Andromeda, z jej ładnymi uporządkowanymi ramionami spiralnymi.

Teraz astrofizycy odkryli, że im dalej od centrum galaktyki, tym bardziej wypaczony i skręcony staje się dysk Drogi Mlecznej. Jego płaszczyzna galaktyczna nie jest linią prostą; zamiast tego, wygląda nieco bardziej jak wydłużone S.

Odkrycie to jest możliwe dzięki nowym pomiarom odległości do gwiazd w zewnętrznych regionach galaktyki.

„Notorycznie trudno jest określić odległości od Słońca do części zewnętrznego dysku gazowego Drogi Mlecznej nie mając jasnego pojęcia o tym, jak ten dysk faktycznie wygląda,” powiedział astronom Xiaodian Chen z National Astronomical Observatories of Chinese Academy of Sciences (NAOC).

Jednym ze sposobów jest użycie typu gwiazdy zwanej zmienną cefeidalną. Są to bardzo jasne gwiazdy, które pulsują z precyzyjną częstotliwością, co pozwala astronomom na obliczenie ich absolutnej magnitudo. To z kolei pozwala na obliczenie odległości do tych gwiazd.

W widmie optycznym, pył i gaz pomiędzy nami a gwiazdą może przeszkadzać w dokładnym określeniu jasności, co oznacza, że jest trochę niepewności w wynikowych obliczeniach odległości.

Ale promieniowanie podczerwone może przeniknąć przez pył, co daje dokładniejsze wyniki – dlatego właśnie tego użyli naukowcy.

„Wykorzystaliśmy nowy katalog obserwacji w podczerwieni uzyskany za pomocą obserwatorium kosmicznego WISE, aby zredukować wpływ pyłu i wyznaczyć odległości do naszych cefeid z niepewnością mniejszą niż 3 do 5 procent – to niespotykana do tej pory dokładność” – powiedział portalowi Science Alert astrofizyk Richard de Grijs z Macquarie University w Australii.

„W połączeniu z ich widocznymi lokalizacjami na niebie, skonstruowaliśmy trójwymiarową mapę Drogi Mlecznej śledzoną przez te cefeidy, którą porównaliśmy z dystrybucją gazu.”

„Obie okazały się odbiegać od płaskiego dysku.”

Nie jest to, jak zauważa, niezwykłe dla galaktyki spiralnej, aby stać się wypaczoną wokół krawędzi, szczególnie dla gazu atomowego wodoru, który rozciąga się poza dysk gwiezdny. To, co czyni wypaczenie Drogi Mlecznej tak interesującym, to fakt, że zawiera ono gwiazdy – i to młode.

Ale, jak powiedział de Grijs, jeszcze bardziej interesujące jest to, że dysk Drogi Mlecznej jest skręcony, czyli precesowany.

„Precesja dysku wydaje się sugerować, że masywny dysk wewnętrzny Drogi Mlecznej mógł zmusić dysk zewnętrzny do podążania za jego rotacją, ale rotacja dysku zewnętrznego pozostaje w tyle – to powoduje skręcanie,” powiedział.

„To nie było widziane wcześniej dla Drogi Mlecznej, ale Frank Briggs znalazł to kilka lat temu dla tuzina dużych galaktyk spiralnych w pobliskim Wszechświecie. Łącząc jego i nasze wyniki, wierzymy, że ta sama dynamika jest w grze w Drodze Mlecznej.”

Jest to wynik, który daje nam lepsze zrozumienie zarówno trójwymiarowej struktury, jak i dynamiki naszej galaktyki, i pozwoli nam ustalić górną granicę ilości i dystrybucji materii w galaktyce – co będzie „szczególnie interesujące w kontekście pytania, gdzie znajduje się ciemna materia”, powiedział de Grijs.

Pomoże nam to również lepiej zrozumieć związek i interakcje Drogi Mlecznej z jej galaktykami satelitarnymi, w szczególności z Obłokami Magellana, oraz historię naszej lokalnej (groovacious) kieszeni przestrzeni.

Badania zespołu zostały opublikowane w czasopiśmie Nature Astronomy.

.