太陽系の位置と銀河内のW3OHの位置。画像クレジット：Max Planck Societyクリックして拡大
ペルセウススパイラルアームは、太陽の軌道の外にある天の川の最も近いスパイラルアームであり、以前のいくつかの結果が示唆していたように、地球から半分ほどしか離れていません。 Max-Planck-Institut f ?? bf？r Radioastronomie（MPIfR）の科学者を含む天文学者の国際チームは、最近、ペルセウスの腕までの最も正確な距離測定を達成しました。これは、非常に長いベースラインアレイと呼ばれる米国の膨大な数の電波望遠鏡を使用して行われ、W3OHと呼ばれる新たに形成された星を取り巻く胎盤物質にメチルアルコールを含むガス雲内の非常に明るいスポットが観測されました。
上海天文台の天文学者であるXu Ye博士は、現在Max-Planck-Institut f ?? bf？r Radioastronomieで作業しており、測定を行った国際チームのメンバーの1人は、次のように述べています。天文学における最も直接的な方法–本質的に三角測量と呼ばれる測量技師によって使用される技術。」具体的には、チームは太陽の周りを回る地球の変化する視点を使用して、三角形の1本の脚を形成しました。光源の見かけの位置の変化を測定し、単純な三角法によって光源の距離を計算することができます（結果として6357 ?? bf？130光年になります）。
この結果は、このスパイラルアームまでの距離に関する長年の問題を解決します。過去には、距離を測定するさまざまな方法が2倍以上に同意していませんでした。別のチームメンバーであるカールメンテン教授は、「これは若い星の見かけの光度に基づいて距離を確認しますが、天の川の回転のモデル。矛盾の理由は、ペルセウススパイラルアームの若い星が予想外に大きな運動をしているためです。」
天文学者たちは、若い星が天の川の周りの円軌道を移動していないが、円から10％ずれていることを発見しました。よりゆっくりと回転し、天の川の中心に向かって「落下」しています。南京大学のチームメンバー、鄭星武は、「最も簡単な説明は、星が形成されたガスの雲が、ペルセウススパイラルアームの過剰な物質の質量によって重力で引き付けられたということです」と指摘しています。
「私たちのような研究は、天の川を正確にマッピングするための最初のステップです」と、ハーバードスミソニアン宇宙センターのチームのメンバーであるマークリード博士は言います。 「私たちが使用した電波望遠鏡、Very Long Baseline Arrayは、かつてない精度で距離を測定できることを確立しました。これは、以前に達成されたものよりほぼ100倍優れています。」この測定の感触をつかむために、人が月の上に立って、伸ばした手でトーチを握っているところを視覚化できます。氷のスケーターのように自分を振り向かせるが、1年間で1回しか曲がらない。 VLBA測定は、トーチのサイズに匹敵する精度でトーチの動きを測定することと同等です。
使用される手法は非常に長いベースライン干渉法（VLBI）で、多くの望遠鏡で行われた観測を組み合わせて、地球とほぼ同じサイズの異常に大きな望遠鏡の解像度を実現します。 VLBA望遠鏡は、ハワイから米国本土のヴァージン島のセントクロア島まで伸び、直径8000 kmの望遠鏡の解像度を生み出します。 VLBAは非常に高い解像度を備えていますが、そのような測定にはメーザーなどの非常に明るく非常にコンパクトな電波源が必要です（メーザーはレーザーに相当するマイクロ波です）。水と並んで、メタノールはスターで見られる最も普及しているメーザー分子です。形成領域。今回の実験で使用したメタノールのスペクトル線は、メンテン教授の1980年代の論文で発見されました。 1988年、リード博士と共同で、彼らはメタノールメーザーの最初のVLBI観測を行いました。そのときのターゲットもW3OHでした。 「すでに、私たちはこのような観測を夢見ていました」とメンテンは言います。
実際、W3OHのメーザーでも同様のVLBA観測が行われています。 MPIfRの八須賀和也が率いるこの取り組みは、メタノールメーザーに似た距離をもたらしました。 「素晴らしい確認です！」とハチスカは言う。彼のチームには、リードとメンテン、および多くの日本人科学者も含まれています。
メタノールの観測は、リードとメンテンが開始した非常に大規模なプロジェクトの始まりにすぎません。天の川全体のメタノールメーザーの距離と動きを決定します。 VLBAの監視時間の大きなブロックが許可されています。空での動きに加えて、これらの観測は、メタノール線のドップラーシフトを測定することにより、観測者に向かうまたは観測者から離れる星の速度ももたらします。結果として得られる3次元の動きは、天の川の回転だけでなく、それを取り巻くと仮定されている目に見えない暗黒物質の分布にも独自の制約をもたらします。
この方法–単純な三角法–は基本的に聞こえますが、実用的な結果に変換するには、VLBAと、受信電波に影響を与える地球の大気の完全なモデリングを含む、観測のすべての側面を包括的に理解する必要があります。リード博士は、このようなプログラムが実行可能であるという点に到達するために、彼の人生の何年もを捧げてきました。
長年にわたって、この真に国際的な取り組みは、アレクサンダーフォンフンボルト財団からリード博士に与えられた研究賞によって支えられていました。上海天文台との協力は、マックスプランクソサエティ、中国科学院、スミソニアン協会のビジタープログラムの共同プログラムによってサポートされています。
元のソース：Max Planck Society
