私たちの多くにとって、休暇の直後に鏡をよく見てバスルームの体重計を踏むと、かなりの驚きが明らかになります。天の川の高精度測定は、私たちの銀河が以前に理解されていたよりも毎時約100,000マイル速く回転していることを明らかにします。速度が上がると、ハーバードスミソニアン天体物理学センターのマークリードは、天の川の質量を50%増やしたと述べています。質量が大きいほど、引力が大きくなるため、アンドロメダ銀河や近くの小さな銀河と衝突する可能性が高くなります。ですから、私たちはより速くても、より重く、全滅する可能性が高くなります。残念!
科学者たちは全米科学財団の超ロングベースラインアレイ(VLBA)電波望遠鏡を使用して、天の川の地図を作り直しています。非常に詳細な画像を作成するVLBAの比類のない能力を利用して、チームは銀河内の距離と動きを測定する長期プログラムを実施しています。カリフォルニア州ロングビーチで開催されたAmerican Astronomical Societyの会議で、リードは三角法の視差を使用して測定を行っていると述べました。 「これはまさに測量士が地球上で距離を測定するために使用するものです」と彼は言った。 「そして、これは天文学における測定のゴールドスタンダードです。」
三角法視差は、最初の恒星距離を測定するために1838年に最初に使用されました。しかし、より優れたテクノロジーにより、現在の精度は約10,000倍になっています。
私たちの太陽系は、天の川の中心から約28,000光年です。その距離では、新しい観測によると、私たちは銀河系の軌道を毎時約600,000マイルで移動しており、以前の推定である毎時500,000マイルから上昇しています。
科学者たちは、銀河全体で19の多星形成領域を観察しました。これらの領域内の領域では、レーザーが光線を強化するのと同じ方法で、ガス分子が自然発生の電波放射を強化しています。宇宙メーザーと呼ばれるこれらの領域は、VLBAの鮮明なラジオビジョンの明るいランドマークとして機能します。地球が太陽の周りの軌道の反対側にあるときにこれらの領域を繰り返し観測することにより、天文学者はより遠くにある物体の背景に対する物体の位置のわずかな見かけ上のシフトを測定できます。
天文学者たちは、直接距離の測定値が以前の間接測定値と異なる場合があり、ときには2倍も異なることを発見しました。宇宙メーザーを含む星形成領域は、「銀河の渦状腕を定義する」とリードは説明した。したがって、これらの領域までの距離を測定することで、銀河の渦巻き構造をマッピングするための基準が提供されます。
星形成領域は、上の画像の緑と青のドットで示されています。私たちの太陽(そして私たち!)は、赤い円がある場所です。
VLBAは空の位置を正確に修正できるため、天の川の中心を周回するオブジェクトの実際の動きを検出できます。メーザーの電波放射の周波数の変化から決定される、見通し線に沿った動きの測定に加えて、天文学者は星形成領域の完全な3次元の動きを決定できます。この情報を使用して、Reidは次のように報告しています。「ほとんどの星形成領域は、銀河を周回しているため、円形の経路をたどりません。代わりに、他の領域よりもゆっくりと移動し、円形ではなく楕円軌道上を移動していることがわかります。」
研究者はこれを彼らが螺旋密度波衝撃と呼んでいるものに起因し、それは円軌道で気体を取り、それを圧縮して星を形成し、そしてそれを新しい楕円軌道に入れることができる。これは、スパイラル構造を強化するのに役立ちますと説明しました。
リードと彼の同僚も、他の驚きを発見しました。単一のスパイラルアームの複数の領域までの距離を測定することで、アームの角度を計算することができました。 「これらの測定値」とリードは言った、「私たちの銀河にはおそらく星を形成しているガスとダストの2つのスパイラルアームが2つではなく4つあることを示しています。」 NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡による最近の調査は、古い星が主に2つのらせん状の腕の中にあることを示唆しており、古い星がなぜすべての腕に現れないのかという疑問を投げかけています。天文学者は、その質問に答えるには、より多くの測定と銀河の仕組みのより深い理解が必要になると述べています。
では、私たちがより大規模であることがわかったので、近所の他の銀河と比較するにはどうすればよいでしょうか。 「私たちの銀河のローカルグループでは、アンドロメダが支配的なお姉さんだと考えられていました」とリードは会議で述べました、「しかし、私たちは基本的にサイズと質量は同じです。私たちは一卵性双生児ではなく、兄弟双生児のようです。そして、2つの銀河が思ったよりも早く衝突する可能性がありますが、それは、まだ行われていない横方向の動きの測定に依存します。」
VLBAは、ハワイからニューイングランドおよびカリブ海に伸びる10個の電波望遠鏡アンテナのシステムです。それは、世界のあらゆる天文ツールの中で最高の解像力を持っています。 VLBAは、ハッブル宇宙望遠鏡が生成する画像よりも、何百倍も詳細な画像を日常的に生成できます。 VLBAの驚異的な解像力は、ニューヨークの距離からロサンゼルスの新聞を読むことができるのと同等であり、天文学者が正確な距離を決定できるようにするものです。
出典:AAS、ハーバードスミソニアン天体物理学センター