測定された銀河中心の周りの太陽の軌道の距離と速度

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2013年、欧州宇宙機関は、待望のガイア宇宙観測所を配備しました。このミッションは、10年の終わりまでに増加する数少ない次世代の宇宙観測所の1つとして、過去数年間に10億以上の天体をカタログ化することに費やされてきました。このデータを使用して、天文学者や天体物理学者は、現在までの最大の最も正確な天の川の3Dマップを作成することを望んでいます。

それはその使命のほぼ終わりまでですが、その最も初期の情報の多くはまだ実を結び続けています。たとえば、ミッションの初期データリリースを使用して、トロント大学の天体物理学者のチームは、太陽が天の川を周回する速度を計算することができました。このことから、彼らは私たちの太陽と銀河の中心との間の正確な距離推定を初めて得ることができました。

しばらくの間、天文学者たちは私たちの太陽系が銀河の中心からどれだけ離れているかについて確信がありませんでした。これの多くは、要因(つまり、遠近法、銀河のサイズ、および可視性の障壁)の組み合わせにより、直接見ることができないという事実に関係しています。その結果、2000年以降、公式の推定値は7.2〜8.8キロパーセク(約23,483〜28,700光年)の間で変化しました。

彼らの研究のために、トロント大学のダンラップ天文学および天体物理学研究所のダンラップフェローであるジェイソンハントが率いるチームは、ガイアの最初のリリースとRAdial Velocity Experiment(RAVE)のデータを組み合わせました。 2003年から2013年の間にオーストラリアの天文台(AAO)が実施したこの調査では、50万個の星の位置、距離、放射速度、スペクトルを測定しました。

これらの星のうち200,000を超える星もガイアによって観測され、それらに関する情報は最初のデータリリースに含まれていました。彼らが彼らの研究で説明するように、それは 天体物理学誌 2016年11月、彼らはこれを使用してこれらの星が銀河の中心を(太陽に対して)軌道を回る速度を調べ、その過程でそれらの相対速度に明らかな分布があることを発見しました。

つまり、太陽は天の川の中心を240 km / s(149 mi / s)または864,000 km / h(536,865 mph)の速度で動きます。当然、200,000人を超える候補者の一部は、より速くまたはより遅く動いていました。しかし、一部の人々にとっては、これらの星が「銀河核を通過するときのカオス的なハロー型軌道」に散乱していることに起因する明らかな角運動量はありませんでした。

ハントがダンラップインスティテュートのプレスリリースで説明したように、

「角運動量がゼロに非常に近い星は、そこに存在する極端な重力の影響を強く受ける銀河の中心に向かって急降下したでしょう。これは、それらを銀河平面から遠く、太陽の近所から遠ざける混沌とした軌道にそれらを散乱させます…近くの星が太陽に対して私たちの銀河の周りを回転する速度を測定することにより、特定の負の星の欠如を観察できます相対速度。そして、このディップが0 km / secに相当することがわかっているので、今度は私たちがどれだけ速く動いているかがわかります。」

次のステップは、この情報を射手座A *(私たちの銀河の中心にあると考えられている超大質量ブラックホール)の適切な運動計算と組み合わせることでした。背景のオブジェクトに対する動きを補正した後、銀河の中心からの地球の距離を効果的に三角測量することができました。このことから、彼らは7.6〜8.2 kpcの推定距離の洗練された距離を導き出しました。これは、約24,788〜26,745光年で計算されます。

この研究は、研究の共著者であるトロン大学の天文学と天体物理学科の現在の議長であるレイカルバーグ教授が行った以前の研究に基づいています。数年前、彼とヨーク大学の物理学と天文学科のKimmo Innanen教授は、400個の天の川の星からの放射速度測定を使用して同様の研究を行いました。

しかし、ガイア天文台からのデータを組み込むことにより、UofTチームはより包括的なデータセットを取得し、銀河中心までの距離を大幅に狭めることができました。そして、これはガイアミッションによってリリースされた最初のデータのみに基づいていました。ハント氏は、今後のデータリリースにより、チームや他の天文学者が計算をさらに改善できると予測しています。

「ガイアの2017年後半の最終リリースにより、太陽の速度の測定精度を約1 km /秒以内に上げることができるでしょう」と彼は言った。銀河中心。」

より多くの次世代宇宙望遠鏡と観測所が配備されるにつれて、私たちはそれらが私たちの宇宙についての豊富な新しい情報を私たちに提供することを期待することができます。このことから、天文学者や天体物理学者が未解決の宇宙論的疑問の数々に光を当て始めることが期待できます。

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