Un importante proyecto internacional en el campo de la astronomía está cambiando la comprensión de la estructura de nuestra galaxia.
A principios del siglo XIX, William Parsons construyó un telescopio gigantesco para aquellos tiempos (el diámetro del espejo era de 183 centímetros). Con él, observó y dibujó un cúmulo de estrellas con dos brazos espirales, que ahora llamamos Galaxia Whirlpool (M51). Se cree que es la primera galaxia espiral descubierta por los astrónomos. Pero esto ahora se considera, entonces no estaba claro en absoluto qué era: una parte de nuestra Galaxia o un objeto independiente. El debate sobre este tema continuó durante casi cien años, hasta que otro astrónomo famoso, Edwin Hubble, les puso fin, demostrando que la Vorágine se encuentra mucho más allá de la Vía Láctea. Por lo tanto, la idea de que la Vía Láctea es todo el universo fue finalmente rechazada .
Además, los astrónomos descubrieron que vivimos en una galaxia de un tipo similar: espiral (este es generalmente uno de los dos tipos principales de galaxias, el segundo es elíptico). Además, incluso las galaxias del mismo tipo, como Whirlpool y la nuestra, pueden tener diferencias notables en su estructura. Durante mucho tiempo se creyó que esta galaxia es un análogo mucho más cercano a la Vía Láctea.
Esta galaxia vecina NGC 1300 es una espiral estelar con una barra de más de 100.000 años luz de ancho.
Es cierto que surgieron preguntas sobre la cantidad de brazos en nuestra galaxia. Si partimos de las imágenes tomadas hace diez años por el telescopio espacial Spitzer, resulta que hay dos. Y las observaciones en el rango de radio del hidrógeno atómico y el monóxido de carbono, que se concentran en los brazos espirales de otras galaxias, muestran que hay cuatro brazos.
Recientemente, un equipo internacional de astrónomos ha intentado mapear la Vía Láctea desde el interior, lo que por primera vez nos permitirá construir un modelo preciso de su estructura. Esto fue posible gracias a la ejecución paralela de varios grandes programas científicos utilizando los más modernos telescopios ópticos y de radio, así como a los datos acumulados en el curso de observaciones anteriores.
Los dos principales problemas a los que se han enfrentado los astrónomos en el transcurso de este trabajo son la distancia y el polvo. Por un lado, la Vía Láctea es muy grande, la luz de las estrellas del otro extremo vuela hacia nosotros durante 50 mil años. Y a tales distancias a menudo es muy difícil incluso entender cuál de las dos estrellas ubicadas al lado de nuestro cielo está más cerca de nosotros y cuál está más lejos (lo que necesita saber para construir un modelo tridimensional preciso). Y, por si fuera poco, el espacio interestelar está lleno de una gran cantidad de polvo, que oscurece muchos objetos distantes (en el rango óptico) de un observador de la Tierra.
Están tratando de resolver estos problemas con la ayuda de radiotelescopios : las ondas de radio atraviesan fácilmente el polvo y permiten explorar todo el disco de la galaxia y hacer un mapa de su estructura.
Ahora dos de estos programas se ejecutan en paralelo. El primero, VERA ("Investigación radioastrométrica que utiliza interferómetros de radio con una base ultralarga") utilizó cuatro radiotelescopios en Japón. El segundo, el estudio BeSSeL (The Bar And Spiral Structure Legacy), utiliza un conjunto de antenas de línea de base extralargas que consta de diez telescopios y cubre gran parte del hemisferio occidental, desde Hawai y Nueva Inglaterra hasta Santa-Cruz en las Islas Vírgenes de EE. UU. . Debido a que los telescopios están espaciados casi tan grandes como el diámetro de la Tierra, estos conjuntos pueden proporcionar una resolución angular mucho mayor que cualquier otro telescopio que funcione en cualquier longitud de onda.
Las estrellas jóvenes y masivas serían candidatas óptimas para realizar mapas. Ionizan el gas a su alrededor, lo que hace que brille en azul y, por lo tanto, se convierten en balizas para seguir el brazo en espiral. Por las razones expuestas anteriormente, observar estos objetos a lo largo de la Vía Láctea es muy difícil. Pero es posible registrar la emisión de radio de moléculas de agua y alcohol metílico ubicadas en las inmediaciones de tales regiones de gas ionizado. Que es lo que hacen los astrónomos. Como resultado, lograron medir la distancia de hasta 200 estrellas calientes jóvenes en diferentes partes de nuestra galaxia utilizando el método de paralaje. Los datos obtenidos cubrieron alrededor de un tercio de la Vía Láctea y permitieron identificar cuatro brazos en la estructura de la galaxia.
El mismo mapa también muestra que el Sol está ubicado muy cerca del quinto objeto, llamado Brazo Local, que parece ser un fragmento aislado del brazo espiral (y no solo una estructura fina dentro de uno de los brazos, como se pensaba anteriormente). .
Basándose en el modelo resultante, sus autores estimaron la distancia del Sol al centro de la Galaxia en 8150 ± 150 parsecs (o 26,6 mil años luz). Esto es menos que el valor de 8.5 mil parsecs recomendado por la Unión Astronómica Internacional en 2010 . Además, según sus cálculos, resultó que la Vía Láctea gira a una velocidad de 236 km / s, y el Sol gira alrededor del centro de la Vía Láctea cada 212 millones de años.
Además, este modelo hizo posible determinar con mayor precisión la ubicación del sistema solar en la galaxia. El hecho de que esta pieza sea plana y bastante delgada se conoce desde hace mucho tiempo. Pero la cuestión de la ubicación del Sol en relación con este plano sigue siendo controvertida. El consenso anterior era que está a 82 años luz del centro de este avión; el nuevo modelo reduce esta distancia en un factor de cuatro. Ahora resulta que el Sol se encuentra casi estrictamente en el plano central del disco de la Galaxia, pero lejos de su centro, a una distancia de dos tercios de su radio .
A pesar de la cantidad de datos obtenidos, los autores del estudio admiten que hay muchas más preguntas que respuestas. Por ejemplo, cómo aparecen los brazos espirales en general. O cuál es la edad exacta de la Vía Láctea y si es posible establecerla en absoluto (según la cosmología moderna, el proceso de formación de las galaxias fue gradual y se extendió durante miles de millones de años, las protogalaxias se fusionaron y separaron nuevamente, por lo que no es claro qué tomar como punto de partida).
En cuanto a un mayor refinamiento del mapa 3D de la Vía Láctea, el siguiente paso se abrirá con la implementación de dos nuevos proyectos de megadetección: los sistemas de radiotelescopios Square Kilometer Array en África y el Next Generation SuperLarge Antenna Array en América del Norte .
Adaptado de Scientific American