V roce 2013 Evropská kosmická agentura nasadila dlouho očekávaný Vesmírná observatoř Gaia . Tato mise jako jedna z mála vesmírných observatoří nové generace, které budou spuštěny do konce desetiletí, strávila posledních několik let katalogizací více než miliardy astronomických objektů. S využitím těchto dat astronomové a astrofyzici doufají, že vytvoří dosud největší a nejpřesnější 3D mapu Mléčné dráhy.
Přestože je téměř u konce své mise, mnoho z jejích prvních informací stále přináší ovoce. Například pomocí úvodních dat mise se týmu astrofyziků z University of Toronto podařilo vypočítat rychlost, jakou Slunce obíhá kolem Mléčné dráhy. Z toho byli schopni poprvé získat přesný odhad vzdálenosti mezi naším Sluncem a středem galaxie.
Po nějakou dobu si astronomové nebyli jisti, jak přesně je naše sluneční soustava od středu naší galaxie. Hodně z toho souvisí s tím, že to není možné zobrazit přímo v důsledku kombinace faktorů (tj. perspektivy, velikosti naší galaxie a bariér viditelnosti). V důsledku toho se od roku 2000 oficiální odhady pohybovaly mezi 7,2 a 8,8 kiloparseky (~23 483 až 28 700 světelných let).
Infračervený snímek ze Spitzerova vesmírného dalekohledu ukazující hvězdy ve středu galaxie Mléčná dráha. Poděkování: NASA/JPL-Caltech/S. Stolový (SSC/Caltech)
V zájmu své studie spojil tým – který vedl Jason Hunt, člen Dunlap Fellow z Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics na University of Toronto – první vydání Gaie s daty z Experiment radiální rychlosti (VZTEKAT SE). Tento průzkum, který v letech 2003 až 2013 provedla společnost Australská astronomická observatoř (AAO), měřila polohy, vzdálenosti, radiální rychlosti a spektra 500 000 hvězd.
Přes 200 000 těchto hvězd bylo také pozorováno Gaiou a informace o nich byly zahrnuty do původního zveřejnění dat. Jak vysvětlují ve své studii, která byla zveřejněna v Journal of Astrophysical Letters v listopadu 2016 to použili ke zkoumání rychlostí, kterými tyto hvězdy obíhají kolem středu galaxie (vzhledem ke Slunci), a při tom zjistili, že existuje zjevné rozložení jejich relativních rychlostí.
Stručně řečeno, naše Slunce se pohybuje kolem středu Mléčné dráhy rychlostí 240 km/s (149 mi/s) neboli 864 000 km/h (536 865 mph). Někteří z více než 200 000 kandidátů se přirozeně pohybovali rychleji nebo pomaleji. Ale pro některé neexistoval žádný zjevný moment hybnosti, který přisuzovali tomu, že se tyto hvězdy rozptylovaly na „chaotické dráhy typu halo, když procházejí galaktickým jádrem“.
Jak Hunt vysvětlil v Dunlap Institute tisková zpráva :
'Hvězdy s momentem hybnosti velmi blízkým nule by se ponořily do galaktického středu, kde by byly silně ovlivněny extrémními gravitačními silami, které se tam vyskytují. To by je rozptýlilo na chaotické dráhy, které by je vyneslo daleko nad galaktickou rovinu a pryč od slunečního sousedství... Měřením rychlosti, kterou blízké hvězdy rotují kolem naší Galaxie vzhledem ke Slunci, můžeme pozorovat nedostatek hvězd se specifickým záporem. relativní rychlost. A protože víme, že tento pokles odpovídá 0 km/s, říká nám to, jak rychle se pohybujeme.“
Detekce neobvykle jasného rentgenového záblesku ze Sagittarius A*, supermasivní černé díry v centru galaxie Mléčná dráha. Poděkování: NASA/CXC/Stanford/I. Zhuravleva a kol.
Dalším krokem bylo zkombinovat tyto informace se správnými výpočty pohybu Střelec A* – supermasivní černá díra, o které se předpokládá, že je ve středu naší galaxie. Po korekci jeho pohybu vzhledem k objektům v pozadí byli schopni efektivně triangulovat vzdálenost Země od středu galaxie. Z toho odvodili upřesněnou odhadovanou vzdálenost 7,6 až 8,2 kpc – což vychází asi na 24 788 až 26 745 světelných let.
Tato studie navazuje na předchozí práci provedenou spoluautory studie – prof. Rayem Calbergem, současným vedoucím katedry astronomie a astrofyziky na University of Toronto. Před lety provedl on a profesor Kimmo Innanen z katedry fyziky a astronomie na York University podobnou studii pomocí měření radiální rychlosti ze 400 hvězd Mléčné dráhy.
Ale začleněním dat z observatoře Gaia se týmu UofT podařilo získat mnohem komplexnější soubor dat a zúžit vzdálenost ke galaktickému centru o významné množství. A to bylo založeno pouze na počátečních datech zveřejněných misí Gaia. Při pohledu do budoucna Hunt očekává, že další zveřejnění dat umožní jeho týmu a dalším astronomům ještě více upřesnit své výpočty.
„Konečné vydání Gaia koncem roku 2017 by nám mělo umožnit zvýšit přesnost našeho měření rychlosti Slunce na přibližně jeden km/s,“ řekl, „což zase výrazně zvýší přesnost našeho měření naší vzdálenosti od Galaktický střed.'
S tím, jak jsou rozmístěny další vesmírné teleskopy a observatoře nové generace, můžeme očekávat, že nám poskytnou spoustu nových informací o našem vesmíru. A od toho můžeme očekávat, že astronomové a astrofyzici začnou osvětlovat řadu nevyřešených kosmologických otázek.
Další čtení: University of Toronto , The Astrophysical Journal Letters
