التحديق إلى جانب درب التبانة

مفهوم الفنان للقياس المباشر الجديد لعلماء الفلك ، والنظر إلى ما وراء مركز درب التبانة ، إلى الجانب الآخر من مجرتنا. الصورة عبر بيل ساكستون ، NRAO / AUI / NSF ؛ روبرت هورت ، ناسا.

يمكننا أن ننظر إلى مليارات السنين في الفضاء ، ونقدر المسافات إلى المجرات البعيدة عبر الانزياحات الحمراء ، لكن القياسات المباشرة تكون أصعب. يتحسن علماء الفلك في القياسات المباشرة ، ومع ذلك ، واليوم (12 أكتوبر 2017) أعلنوا أنهم استخدموا صف الأساس طويل جدًا (VLBA) للحصول على قياس مباشر لمنطقة تشكل النجوم على الجانب المقابل من درب التبانة الطريقة. إنه أمر مثير للإعجاب ، وقال هؤلاء الفلكيون إن إنجازهم يضاعف تقريبا الرقم القياسي السابق لقياس المسافة داخل المجرة. قال ألبرتو سانا ، من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي (MPIfR) في ألمانيا:

هذا يعني أنه باستخدام VLBA ، يمكننا الآن تحديد بدقة مجمل مجرتنا.

قام هؤلاء الفلكيون بقياس مسافة تزيد عن 66000 سنة ضوئية لمنطقة نجمية تسمى G007.47 + 00.05 على الجانب المقابل من درب التبانة من شمسنا. لقد تجاوزت المنطقة مركز المجرات الذي يبعد حوالي 27000 سنة ضوئية. وكان السجل السابق لقياس المنظر حوالي 36000 سنة ضوئية. قال سناء:

تقع معظم النجوم والغاز في مجرتنا ضمن هذه المسافة المقاسة حديثًا من الشمس. مع VLBA ، لدينا الآن القدرة على قياس مسافات كافية لتعقب أذرع المجرة الحلزونية بدقة ومعرفة أشكالها الحقيقية.

وهذا مثير! يشبه إلى حد ما القدرة على النظر إلى أنفسنا في المرآة لأول مرة.

عرض أكبر. | يصور مفهوم هذا الفنان شكل مجرة ​​درب التبانة الخاصة بنا ، اعتبارًا من عام 2015 ، عندما أعلن أن دراسة جديدة أظهرت 4 أذرع حلزونية لطريق درب التبانة. مسلحين بالقدرة الجديدة على إجراء قياسات مباشرة عبر مسافات كبيرة في المجرة ، سيكون بمقدور علماء الفلك المتقدمين ملء الكثير من التفاصيل - ربما تغييرها. الصورة عبر NASA / JPL-Caltech / R. يصب (SSC / Caltech)

وأوضح بيان علماء الفلك:

تعد قياسات المسافة ضرورية لفهم بنية درب التبانة. تقع معظم مواد مجرتنا ، التي تتكون أساسًا من النجوم ، والغبار ، والغبار ، داخل قرص مُسطح ، حيث يكون نظامنا الشمسي مضمنًا. نظرًا لأننا لا نستطيع رؤية مجرتنا وجهاً لوجه ، فإن هيكلها ، بما في ذلك شكل أذرعها الحلزونية ، لا يمكن تعيينه إلا عن طريق قياس المسافات إلى كائنات في مكان آخر من المجرة.

استخدم علماء الفلك تقنية اكتشاف المسافات التي تم احترامها بالوقت - المنظر المثلثي - تم استخدامها لأول مرة في عام 1838 لقياس المسافة إلى النجم. إذا كنت ترغب في فهم المنظر ، فمسك إصبعًا واحدًا أمام أنفك وأغلق عينًا واحدة أولاً ثم الأخرى. سترى إصبعك يبدو أنه يتحول فيما يتعلق بالكائنات الخلفية. بنفس الطريقة ، يمكن للفلكيين رؤية تحول في مواقع النجوم من جانب واحد من مدار الأرض إلى آخر. ثم يمكنهم استخدام علم المثلثات لحساب مسافات النجوم. مكنت هذه التقنية علماء الفلك في القرن التاسع عشر من البدء في قياس المسافات إلى النجوم القريبة. وبالتالي ، كان المنظر أحد الأدوات الأولى التي استخدمها علماء الفلك والتي أسفرت في النهاية عن صورة حديثة للكون.

مع المنظر ، رغم ذلك ، في البداية ، يمكن قياس مسافات أقرب النجوم فقط. ذلك لأنه كلما زادت المسافة ، كلما كان التحول الملحوظ أصغر. مع مرور الوقت ، مع التقنيات المتقدمة ، تمكن علماء الفلك من استخدام المنظر لقياس مسافات أكبر وأكبر مباشرة. للقياس عبر عرض درب التبانة ، استخدموا VLBA على مستوى القارة. يتكون نظام التلسكوب اللاسلكي هذا من 10 هوائيات طبق موزعة في جميع أنحاء أمريكا الشمالية وهاواي ومنطقة البحر الكاريبي.

لديها القدرة على قياس الزوايا الصغيرة المرتبطة مسافات كبيرة. في هذه الحالة ، قال هؤلاء الفلكيون:

... كان القياس مساويا تقريبا للحجم الزاوي للبيسبول على القمر.

تقيس ملاحظات VLBA المسافة إلى منطقة يتم فيها تكوين نجوم جديدة. تتضمن هذه المناطق مناطق تعمل فيها جزيئات الماء والميثانول كمكبرات صوت طبيعية لإشارات الإشارات الراديوية ، أي ما يعادل الموجة الراديوية لأشعة الليزر الخاصة بالموجات الضوئية. هذا التأثير يجعل إشارات الراديو ساطعة ويمكن ملاحظتها بسهولة من خلال التلسكوبات اللاسلكية. كارل مينتين في MPIfR علق:

يحتوي Milky Way على المئات من المناطق المكونة للنجوم والتي تشمل masers ، لذلك لدينا الكثير من "الملفات الوسيطة" لاستخدامها في مشروع رسم الخرائط الخاص بنا ، ولكن هذا المجال خاص. نحن نبحث طوال الطريق من خلال درب التبانة ، خلف مركزها ، والخروج إلى الجانب الآخر.

قال علماء الفلك إن هدفهم هو الكشف عن شكل مجرتنا إذا كان بإمكاننا تركها والسفر للخارج ربما مليون سنة ضوئية وعرضها وجهاً لوجه ، وليس على طول سطح القرص. ستتطلب هذه المهمة المزيد من الملاحظات والكثير من العمل المضني ، ولكن ، كما يقول العلماء ، أدوات الوظيفة الآن في متناول اليد. توقع مارك ريد من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CFA):

في غضون السنوات العشر المقبلة ، ينبغي أن يكون لدينا صورة كاملة إلى حد ما.

الرسم التوضيحي للفنان لتقنية المنظر المستخدم لتحديد المسافة عن طريق قياس زاوية التحول الظاهر في موضع جسم ما ، كما يُرى من الجانبين المتقابلين في مدار الأرض حول الشمس. الصورة عبر بيل ساكستون ، NRAO / AUI / NSF ؛ روبرت هورت ، ناسا.

خلاصة القول: استخدم علماء الفلك المنظر للحصول على قياس مباشر في منتصف مجرتنا ، إلى جانب درب التبانة.

المصدر: رسم خريطة للهيكل الحلزوني على الجانب البعيد من درب التبانة ، ألبرتو سانا ، مارك ج. ريد ، توماس م. دام ، كارل إم مينتين وأندرياس برونثالر ، 2017 أكتوبر 13 ، العلوم.

عبر NRAO